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碟形膨脹閥在汽車空調(diào)降噪中的應(yīng)用

2020-05-28 23:56:53·  來(lái)源：安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司  作者：陳聞  
　
摘 要：通過碟形膨脹閥與消聲器兩種降低系統(tǒng)噪音措施對(duì)比測(cè)試，碟形膨脹閥在解決冷媒低頻噪聲優(yōu)于消聲器方案。通過碟形膨脹閥應(yīng)用實(shí)現(xiàn)成本降低。引言近年來(lái)隨著
摘 要：通過碟形膨脹閥與消聲器兩種降低系統(tǒng)噪音措施對(duì)比測(cè)試，碟形膨脹閥在解決冷媒低頻噪聲優(yōu)于消聲器方案。通過碟形膨脹閥應(yīng)用實(shí)現(xiàn)成本降低。

引言

近年來(lái)隨著自主品牌整車 NVH 性能提升，汽車空調(diào)噪音問題日益凸顯?？照{(diào)系統(tǒng)引起的車內(nèi)異響，壓縮機(jī)是主要的激勵(lì)源，壓縮機(jī)通過輻射噪聲、振動(dòng)、脈動(dòng)三種方式引起車內(nèi)異響。相比輻射噪聲、振動(dòng)的研究，對(duì)于如何抑制冷媒脈動(dòng)噪音研究不多。膨脹閥做為系統(tǒng)中的節(jié)流、膨脹元件。其對(duì)冷媒脈動(dòng)起放大或抑制作用。選擇不好可能會(huì)產(chǎn)生“嘯叫”異響問題。

文獻(xiàn) 1 對(duì)汽車空調(diào) H 型熱力膨脹閥產(chǎn)生的“嘯叫”現(xiàn)象進(jìn)行研究，通過試驗(yàn)測(cè)量及閥芯的振動(dòng)模態(tài)進(jìn)行分析，得出閥芯運(yùn)動(dòng)部件第一階固有頻率低是誘發(fā)共振，導(dǎo)致閥門頻繁開啟，是產(chǎn)生“嘯叫”的主要原因。通過提高閥芯的固有頻率可以有效避免“嘯叫”現(xiàn)象的發(fā)生。

文獻(xiàn) 2 建立了膨脹閥的瞬態(tài)噪聲試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)制冷系統(tǒng)開機(jī)過程中熱力膨脹閥的嘯叫試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)研究。獲得了不同的溫包充注，不同閥內(nèi)結(jié)構(gòu)的熱力膨脹閥振動(dòng)的噪音特性。

結(jié)果表明：溫包內(nèi)采取交叉沖注、低蒸干壓力沖注、閥內(nèi)安裝碟形彈簧有利于降低膨脹閥嘯叫噪聲。

本文通過在整車上對(duì)原空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，通過碟形膨脹閥與消聲器兩種降低系統(tǒng)噪音措施對(duì)比測(cè)試研究，在工程應(yīng)用中選擇合適方案。

1、膨脹閥運(yùn)動(dòng)部件結(jié)構(gòu)

碟形膨脹主要作用是通過安裝在閥座周圍的蝶形彈簧來(lái)限制閥座與閥球在水平方向的運(yùn)動(dòng)，降低閥內(nèi)部部件振動(dòng)幅度。





2、技術(shù)方案及優(yōu)化

原技術(shù)方案中為避免冷媒脈動(dòng)噪聲，采用消聲器方案。但存在管路加工難度、成本增加的問題。因此，擬采用碟形膨脹閥對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。



3、方案對(duì)比測(cè)試驗(yàn)證

試驗(yàn)工況：風(fēng)速為最低檔位，溫度最低，內(nèi)循環(huán)模式，吹頭模式，風(fēng)口水平稍微偏上（角度大約 100），考察壓縮機(jī)工作及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化等對(duì)車內(nèi)噪聲的影響。測(cè)試數(shù)據(jù)見表 1。



經(jīng)對(duì)比測(cè)量碟型膨脹閥方案比原方案在怠速開空調(diào)車內(nèi)噪聲要小約 0.5～1.0dB(A)。從頻譜上進(jìn)行分析，（注：綠色粗線條為消聲器，藍(lán)色細(xì)線條為碟型膨脹閥）。



通過頻譜對(duì)比分析，碟型膨脹閥狀態(tài)，在（50～315）Hz頻帶內(nèi)噪聲能量要小于消聲器狀態(tài)，這是碟型膨脹閥車內(nèi)噪聲要小于消聲器狀態(tài)的主要原因。

4、總結(jié)

通過在整車上對(duì)原空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，通過碟形膨脹閥與消聲器兩種降低系統(tǒng)噪音措施對(duì)比測(cè)試，碟形膨脹閥在解決冷媒低頻噪聲（50～315）Hz 優(yōu)于消聲器方案。通過碟形膨脹閥應(yīng)用實(shí)現(xiàn)成本降低。 
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