【本田压缩机异响怎么解决】涡旋汽车空调压缩机怠速异常噪声分析与控制

[摘要]:针对某工厂抱怨空转空调时车内的“咔嗒声”问题，通过噪声谱及滤波分析，可以看出“咔嗒声”频率成分集中在400~730 Hz左右，通过支架试验分析为涡旋压缩机的排气脉动。通过扩展消声器理论模型对压缩机气流通道进行了改进，前后排气脉动从18.5 kPa降低到9.0 kPa，改善状态的压缩机装载验证，结果表明，400~730 Hz的频段噪声减少了约6dB (A)，车内主观评价“多拍音”明显改善。该投诉的解决为涡旋汽车空调压缩机的设计提供了思路，并将其作为同类产品的R & amp适用于d。

1 引言

NVH (Noise，Vibration，Harshness)是噪声振动舒适度的简称，是衡量车内舒适度的关键指标，受到私家车主和汽车公司的重视。汽车空调系统是车内温度调节装置，空调压缩机作为核心部件，在夏季车内温度调节中发挥着重要作用。同时，空调打开时，压缩机也是不可忽视的噪音振动源。

目前涡旋压缩机在汽车空调行业有着广泛的应用。噪音振动虽小，但其优点是排气脉动问题突出。特别是在转速低的高负荷下，车辆怠速NVH问题大部分是由排气脉动引起的。

消音器用于减少气流噪声，可视为管道的一部分，根据管道噪声的频率特性选择合适的消音器尤为重要。

对一家汽车厂的顾客抱怨怠速状态下开空调，汽车里出现了“咔哒声”以上的问题。参考恒星扩展式消音器理论模型，改进压缩机高压腔，将排气口后面的气流通道设计成3个并联扩展消音器结构，实现控制车内怠速异常噪声问题。

2 台架试验分析

涡旋汽车空调压缩机设有排气阀，随着压缩机压缩机的旋转，中心腔压力逐渐升高，中心腔压力高于背压时，压缩机开始排气，中心腔体积达到最小时间后排放结束。因此，旋涡汽车空调压缩机的排气不连续，导致排气压力脉动[1-2]。

图1现场测试照片

如图1所示，

2.1 管路近场噪声试验分析

是脉动、噪声测试系统的现场照片。测试条件为压缩机转速1020 r/min，吸入、排气压力分别为0.28 MPa、1.6 MPa和吸入温度8.7。

工作条件稳定时，主观评价管道晃动明显、规律的“咔嗒声”。如图2所示，对麦克风原始信号进行了处理，得到了FFT、选择指数平均值。如图2所示，存在明显的调制现象，显示了处理后管道近场噪声频谱。根据软件的双光标功能，调制频率为压缩机排气频率17.5 Hz，应该是涡旋压缩机不连续排气引起的脉动现象。

对原始信号进行滤波评价分析结果表明，上述规律的“咔嗒声”能量主要集中在800 Hz内。

2.2 脉动分析

实验结果表明，高频压力传感器收集的脉动有效值为18.3 kPa，脉动频谱如图3所示，能量主要集中在排气频率17.5 Hz及其倍频上。结合上述噪声的主观评价分析，可以看出不连续排气是引起“咔嗒声”的根源。

图2管道近场噪声频谱

为了控制

3 扩张消声结构设计

压缩机排气脉动，在排气口设计了噪声消除结构。

电阻式消音器主要适用于中高频噪声控制，结构比较复杂。谐振消音器适用于单频噪声控制。电阻消音器结构很简单。利用管内声学特性的突变，将部分声波反射到混响源方向，以达到噪声的目的。主要适用于降低中低频段噪声，较一般为扩张结构。其结构图如图4所示。

本文以扩大的消声器结构为参考，对压缩机排气室的静盘结构进行改进，并申请专利以改善结构。

改进前结构如图5所示，涡旋压缩机的高压气流从排气口2排出后，直接向箭头方向进入空调系统管路时，压力突然释放，产生气流脉动。如改进后的图6所示，当气流从排气口2排出时，在进入空调系统管路之前，必须经过3个并行扩展噪声室3。经过膨胀噪声腔的作用，控制了气流脉动。

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图3 排气脉动频谱

图4 扩张消声结构示意图

1.静盘组件 2.排气孔

图5 排气腔改进前结构示意图

1.静盘组件 2.排气孔 3.消声腔

图6 排气腔改进后结构示意图

4 改进状态压缩机效果验证

4.1 单体改进效果分析

对上述改进状态的压缩机进行效果验证，试验工况同上文2.1所述。

测试结果如图7所示，深色曲线代表原状态的噪声频谱，脉动有效值为18.5 kPa；浅色曲线代表改进状态的噪声频谱，脉动有效值为9.0 kPa。

改进前后的脉动时域与频域信号分别如图7、8所示；管路近场噪声频谱如图9所示。

图7 改进前后排气脉动时域信号对比

图8 改进前后排气脉动频谱对比

图9 改进前后管路近场噪声频谱对比

4.2 装车效果验证

如图所示为抱怨车辆在怠速空调工作状态下、司机右耳处噪声频谱。试验在标准半消声室内完成，保证2种状态的测试条件一致。

由图10可知，压缩机改进前后400~730 Hz频带的声压级由41.5dB （A）降低至35.4dB （A）左右，降噪幅度约6dB （A），且主观评价“嗒嗒音” 已察觉不到。

图10 改进前后整车噪音异响频段对比

5 结语

1. 由压缩机台架试验分析可知，车内抱怨的“嗒嗒音”为压缩机排气脉动导致。经过软件滤波分析可知，“嗒嗒音”由排气频率调制产生了800 Hz以内的宽频噪声。

2. 通过参考扩张消声结构，对抱怨车辆空调的压缩机排气腔结构进行改进，结果表明改进后单体排气脉动得到有效控制，由18.5 kPa减小至

9.0 kPa。

3 . 对改进后的压缩机装车验证，结果表明车内“嗒嗒音”频段的声压级降低了6.1dB （A）。主观评价改善效果明显，开启空调后无抱怨声音存在，得到了客户认可。

综上所述，通过本文的研究可知，在压缩机内部引用扩张消声结构可控制排气脉动，这对解决涡旋式空调压缩机引起的异响问题起到实质作用。另外，由于整车与台架的空调管路约束条件不同，加上噪音的传递路径不同，这导致了车内噪声与台架噪音的频谱存在一定差异。

作者 | 冀军鹤，贾继承，易丰收