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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·  來源：安徽江淮汽車集團股份有限公司  作者：陳聞  
　
摘 要：通過碟形膨脹閥與消聲器兩種降低系統(tǒng)噪音措施對比測試，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)用實現(xiàn)成本降低。引言近年來隨著
摘 要：通過碟形膨脹閥與消聲器兩種降低系統(tǒng)噪音措施對比測試，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)用實現(xiàn)成本降低。

引言

近年來隨著自主品牌整車 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，壓縮機是主要的激勵源，壓縮機通過輻射噪聲、振動、脈動三種方式引起車內(nèi)異響。相比輻射噪聲、振動的研究，對于如何抑制冷媒脈動噪音研究不多。膨脹閥做為系統(tǒng)中的節(jié)流、膨脹元件。其對冷媒脈動起放大或抑制作用。選擇不好可能會產(chǎn)生“嘯叫”異響問題。

文獻 1 對汽車空調(diào) H 型熱力膨脹閥產(chǎn)生的“嘯叫”現(xiàn)象進行研究，通過試驗測量及閥芯的振動模態(tài)進行分析，得出閥芯運動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 2 建立了膨脹閥的瞬態(tài)噪聲試驗臺，對制冷系統(tǒng)開機過程中熱力膨脹閥的嘯叫試驗進行試驗研究。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原空調(diào)系統(tǒng)進行設(shè)計優(yōu)化，通過碟形膨脹閥與消聲器兩種降低系統(tǒng)噪音措施對比測試研究，在工程應(yīng)用中選擇合適方案。

1、膨脹閥運動部件結(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限制閥座與閥球在水平方向的運動，降低閥內(nèi)部部件振動幅度。





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系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計。



3、方案對比測試驗證

試驗工況：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），考察壓縮機工作及發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化等對車內(nèi)噪聲的影響。測試數(shù)據(jù)見表 1。



經(jīng)對比測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)。從頻譜上進行分析，（注：綠色粗線條為消聲器，藍色細(xì)線條為碟型膨脹閥）。



通過頻譜對比分析，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)

通過在整車上對原空調(diào)系統(tǒng)進行設(shè)計優(yōu)化，通過碟形膨脹閥與消聲器兩種降低系統(tǒng)噪音措施對比測試，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)用實現(xiàn)成本降低。 
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