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汽車空調(diào)管路動(dòng)剛度與耐振性試驗(yàn)系統(tǒng)

2019-07-20 00:29:27·  來(lái)源：ECON億恒科技  
　
背景如果將汽車的空調(diào)壓縮機(jī)比喻成心臟，那么空調(diào)管路就類似于血管。空調(diào)膠管會(huì)將壓縮機(jī)端振動(dòng)傳遞到乘員艙內(nèi)，由此產(chǎn)生的振動(dòng)噪音會(huì)大大降低駕乘人員的舒適度，
背景  

如果將汽車的空調(diào)壓縮機(jī)比喻成心臟，那么空調(diào)管路就類似于血管。 空調(diào)膠管會(huì)將壓縮機(jī)端振動(dòng)傳遞到乘員艙內(nèi)，由此產(chǎn)生的振動(dòng)噪音會(huì)大大降低駕乘人員的舒適度，有主機(jī)廠要求怠速時(shí)空調(diào)啟停機(jī)噪音差值控制在 8dB內(nèi)。 同時(shí)，空調(diào)管路承受著高壓 /低壓的氣體/液體循環(huán)，對(duì)其結(jié)構(gòu)耐久性是一種考驗(yàn)。管路產(chǎn)生疲勞損壞，出現(xiàn)裂紋及泄露， 惡化壓縮機(jī)及HVAC工作狀態(tài)，由此產(chǎn)生的投訴及召回事件也時(shí)有發(fā)生，比如眾泰云100車型空調(diào)管、寶馬530Le油管、本田冠道冷卻系統(tǒng)管路等召回事件。
 
因此，測(cè)定不同工況環(huán)境下，空調(diào)管路振動(dòng)的傳遞能力(簡(jiǎn)稱動(dòng)剛度)，以及噪聲的傳遞能力，并模擬實(shí)車環(huán)境下振動(dòng)耐久性，已成為控制空調(diào)管路NVH品質(zhì)和可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?？照{(diào)管路動(dòng)剛度與耐振性試驗(yàn)系統(tǒng)，通常包括三部分：一是動(dòng)剛度試驗(yàn)系統(tǒng)，二是綜合環(huán)境耐久試驗(yàn)系統(tǒng)，三是多維載荷譜模擬試驗(yàn)系統(tǒng)。
 
一、動(dòng)剛度試驗(yàn)系統(tǒng) 

動(dòng)剛度試驗(yàn)系統(tǒng)是依據(jù)《GB/T 22159.4-2017 聲學(xué)與振動(dòng) 彈性元件振動(dòng)-聲傳遞特性實(shí)驗(yàn)室測(cè)量方法 第4部分：彈性非支撐件平動(dòng)動(dòng)剛度》及《PSA B27 3010》試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，采用直接法測(cè)定動(dòng)剛度的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。通過對(duì)空調(diào)管路進(jìn)行動(dòng)剛度指標(biāo)及噪聲傳遞損失測(cè)試，來(lái)探索評(píng)價(jià)管路的振動(dòng)-噪聲傳遞特性，優(yōu)化NVH性能。
 
圖 1  裝置示意圖   

動(dòng)剛度試驗(yàn)系統(tǒng)的裝置示意圖如圖1所示，主要組成包括恒位移激振、動(dòng)態(tài)力和加速度測(cè)量、試驗(yàn)臺(tái)夾具與工裝、壓力與溫度加載、噪聲傳遞損失測(cè)試、動(dòng)態(tài)力與加速度校準(zhǔn)等裝置。測(cè)試中在壓縮機(jī)端產(chǎn)生一個(gè)恒位移的振動(dòng)激勵(lì)，在車身固定端布置三向力傳感器對(duì)汽車空調(diào)管路固定端的力進(jìn)行測(cè)量，并作出動(dòng)剛度曲線，了解空調(diào)管路動(dòng)剛度的頻率特性并進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)。典型的動(dòng)剛度曲線如圖2所示。
 
     
 圖2典型動(dòng)剛度曲線

動(dòng)剛度試驗(yàn)系統(tǒng)是由全國(guó)聲學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)起草組，用于轉(zhuǎn)化ISO 10846. 4:2003國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證裝置，并已成功交付十余套應(yīng)用于汽車膠管及汽車空調(diào)總成生產(chǎn)、第三方質(zhì)檢科研等相關(guān)企業(yè)。

二、綜合環(huán)境耐久試驗(yàn)系統(tǒng) 

綜合環(huán)境耐久試驗(yàn)系統(tǒng)，主要用于壓力-溫度-振動(dòng)綜合環(huán)境下的管路總成耐久可靠性試驗(yàn)。相關(guān)的試驗(yàn)主要參考：《GMW 14319 201203 March GM release-TS》、《一汽海馬汽車股份有限公司QHMAC103[1].261-204-2005 制冷軟管總成》、《本田空調(diào)管路標(biāo)準(zhǔn)8031Z-TBAA-A000》、《吉利&沃爾沃技術(shù)規(guī)范軟管和硬管CMA》等。
 
圖3 億恒科技綜合環(huán)境耐久試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)備圖

綜合環(huán)境耐久試驗(yàn)系統(tǒng)主要由三綜合試驗(yàn)機(jī)、壓力加載裝置、測(cè)試記錄裝置等組成，如圖3所示。能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)力載荷譜和振動(dòng)幅值的加載，同時(shí)實(shí)現(xiàn)振動(dòng)、力、壓力、溫度與應(yīng)力應(yīng)變等多信號(hào)的監(jiān)測(cè)與記錄。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)單向激振力10-30kN，激勵(lì)位移±25.5mm，程控溫度范圍-40-120℃，壓力范圍0-4MPa，并可非標(biāo)定制。

三、多維載荷譜模擬試驗(yàn)系統(tǒng) 

多維載荷譜模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，主要由三向振動(dòng)臺(tái)、道路譜采集器、MIMO振動(dòng)控制系、力與振動(dòng)傳感器及工裝夾具等組成，如圖4所示。類似于整車四立柱驗(yàn)證車輛行駛壽命的原理，載荷譜模擬系統(tǒng)，采用實(shí)車道路采集的空調(diào)管路三向振動(dòng)譜以及力載荷譜，進(jìn)行時(shí)域復(fù)現(xiàn)模擬。通過加速疲勞的方法模擬管路的使用壽命，用于壽命量化及改進(jìn)提升。事實(shí)上，很多空調(diào)管路及總成廠商，沒有明確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證空調(diào)管路產(chǎn)品的使用壽命。導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證及出廠質(zhì)檢時(shí)正常，但在主機(jī)廠裝車后，出現(xiàn)疲勞損壞等無(wú)從下手改進(jìn)的問題。
 
圖4 億恒科技多維載荷譜模擬試驗(yàn)系統(tǒng)

多維載荷譜模擬試驗(yàn)系統(tǒng)基于MIMO系統(tǒng)辨識(shí)、解耦補(bǔ)償、自由度合成與分解、實(shí)時(shí)均衡、波形控制等技術(shù)，能真實(shí)的復(fù)現(xiàn)和模擬管路的實(shí)際振動(dòng)及傳遞力的情況。不僅能實(shí)現(xiàn)MIMO三向振動(dòng)幅值控制，而且可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)力、壓力、溫度、應(yīng)力應(yīng)變等多信號(hào)的監(jiān)測(cè)與記錄。
 
億恒實(shí)力 
 
億恒科技根據(jù)市場(chǎng)需求，結(jié)合專業(yè)的振動(dòng)試驗(yàn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)積累，全部采用自主研發(fā)的產(chǎn)品，搭建了全套實(shí)驗(yàn)室測(cè)試解決方案。此外，輔助的數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)也可以支持對(duì)壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、HVAC空調(diào)器總成等空調(diào)系統(tǒng)附件，進(jìn)行振動(dòng)、噪聲、動(dòng)剛度、模態(tài)、應(yīng)力應(yīng)變、壓力脈動(dòng)等信號(hào)的測(cè)試和分析。億恒科技亦可依據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，定制傳動(dòng)管路、制動(dòng)管路、燃油管路、轉(zhuǎn)向管路等硬管和軟管的非標(biāo)試驗(yàn)裝置。希望通過本文，與廣大的同行專家有更多地溝通與合作。
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