用于汽车压缩机振动噪声控制的声子晶体设计与试验

针对汽车压缩机低频振动噪声控制难的问题,基于局域共振机理在压缩机外壳设计一种声子晶体结构。借助有限元法,计算声子晶体带隙范围,阐明声子晶体结构参数与在压缩机外壳布置方式选取原因,分析其具备的优势。而后,定制各部分材料组装声子晶体实体并布置于压缩机外壳后端面,搭建压缩机振动噪声台架试验台,选取4个声学场点采集辐射噪声,并记录压缩机本体振动变化情况。进一步,选取某型号汽车搭建压缩机整车振动噪声试验台,在驾驶员座椅右侧靠近人耳处设置声学传声器采集驾驶室内辐射噪声,并记录压缩机本体振动变化情况。试验结果表明,压缩机外壳安装声子晶体后,在声子晶体带隙频率范围对应转速内,台架与整车试验测得总辐射噪声与压缩机本体各向振动加速度均方根值基本存在改善,且部分转速范围效果显著。该文为汽车压缩机低频振动噪声控制研究提供了新的参考。

汽车空调压缩机启动噪声测试与控制方法

针对旋叶式压缩机的启动噪声,对压缩机系统进行了试验、分析和改进。在半消声室中搭建了噪声测试试验平台,测试了压缩机的启动噪声,分析了压缩机的启动机制。提出了控制启动噪声时长的措施,试验测试不同球阀结构及离合器结构对压缩机启动噪声的控制效果,并在整车上对球阀结构与离合器结构的控制效果进行了试验验证。结果表明:旋叶式压缩机的启动噪声是不可避免的固有表征;通过优化压缩机球阀结构及离合器结构的控制方法能够有效缩短启动噪声时长1~2 s。

基于FBG改进泄压阀的旋叶式压缩机排气压力感知研究

针对旋叶式压缩机排气压力精准监测难问题,提出了基于光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating, FBG)改进泄压阀的旋叶式压缩机排气压力感知方法。首先,依据旋叶式压缩机泄压阀结构特点,结合FBG传感理论,建立了膜片式压力传感器模型,揭示了压力与中心波长的映射关系;其次,设计了基于泄压阀的三段式FBG压力温度复合传感器,理论分析表明该传感器灵敏度为304.26 pm/MPa;最后通过仿真实验分析,研究了膜片半径、厚度对传感器灵敏度的影响,得到了最优半径与厚度组合(R=5 mm,h=0.6 mm),实验灵敏度为330.78 pm/MPa,研究对旋叶式压缩机状态监测及功耗控制具有重要的理论和实际工程价值。

滑片式压缩机动态功耗测试及影响因素研究

为降低滑片式压缩机整体动态功耗,自制并搭建压缩机动态功耗测试系统,提出通过动态参数测量的滑片式压缩机动态功耗预估方法,研究压缩机吸气压力、排气压力、压缩机动态扭矩等动态参数分布规律,进而分析压缩机动态扭矩影响因素。研究结果表明,出口压力对扭矩影响较进气压力大,压比对压缩机扭矩影响较小;随着转速增加,波动范围增大,但动态扭矩均值呈降低趋势;通过分析动态扭矩特征及影响因素,可合理控制动态扭矩波动,有效降低压缩机动态功耗。

旋叶式压缩机多体碰摩响应与试验

针对旋叶式压缩机启动阶段碰摩激励引起的异常振动问题,考虑转子、叶片和缸体的动态接触关系,以多刚体接触力与气体力为激励源,建立转子-叶片-缸体系统多体接触动力学模型,分析压缩机启动阶段碰摩动力学响应;而后,搭建压缩机振动测试试验台,验证启动阶段整机振动响应计算模型合理性。结果表明,整机碰摩振动试验与计算模型振动响应变化规律基本一致,验证了启动阶段整机振动响应计算模型的合理性;吸、排气压力差较小时,叶片与缸体、叶片槽发生了反复碰撞,整机振动出现明显锯齿波动;随着吸、排气压力差增大,叶片与缸体最终将保持稳定接触,转子及整机振动将趋于稳定;可设计油路机构缩短油路长度,以获得更快的背压响应,从而减小压缩机启动阶段振动时长;研究结果可为旋叶式压缩机碰摩振动控制提供参考。