摘要：本文主要对汽车空调压缩机引起的噪声进行了探究，对空调压缩机对车内噪声的影响进行了分析。通过试验的方法进行研究，主要得到以下两个结论：一是汽车发动机转速过快，达到大约4750rpm会出现一定的轰鸣声，这种噪声是空调压缩机支架总成模态频率与汽车发动机二者振动频率作用下引起的；二是汽车发动机遇压缩机出现传动比不合适的情况可引起空调压缩机怠速时产生一定的拍频声。
关键词：空调压缩机，车内噪声，影响
引言
随着我国经济社会的发展，汽车逐渐从高档品进入我国人民的日常生活中，成为人们重要的代步工具。而在人们高质量生活的要求下，汽车舒适度也成为人们购买汽车重要的参考指标之一。其中车内噪声是造成人们乘车不舒适的原因之一，车内噪声不但对乘客影响严重，而且对周围环境造成了污染，严重时可能会影响汽车驾驶员的生理状态，导致其开车出现失误，对其生命安全造成威胁。在这样的条件下，各大汽车制造商越来越注重降低汽车噪声。
汽车噪声的主要来源之一是汽车空调压缩机。在汽车的整个空调系统中，压缩机是其主干部分，其吸气、排气的过程为乘客带来凉爽空气的同时也会在振动中产生一定分贝的噪音，影响乘客的乘车舒适度。一般情况下，空调压缩机振动引起的噪声不会给乘客带来很严重的影响，而当压缩机与汽车发动机形成共振时，这种噪声会加大，甚至产生高分贝的轰鸣声，不但对车内乘客影响严重，而且对周围环境带来噪声污染。
本文正是立足于此，对汽车开空调的情况下由汽车空调压缩机产生的两种噪音进行了研究。
1.方法
本文采用试验的方法进行研究。考虑到要了解压缩机对噪声的影响，本文采用了控制变量法，即将压缩机的皮带拆掉，使得压缩机停止工作，然后根据压缩机工作与否两种情况下噪声的严重程度验证压缩机对噪声的形成有多大的影响。笔者通过查阅资料发现，当发动机的转速为4750rpm时，汽车空调压缩机与汽车发动机容易形成共振，进而产生严重的轰鸣声。因此，应该对压缩机支架总成测试模态，并从频率方面对共振形成的原因进行探讨。同时，当压缩机怠速时，会出现一定程度的拍频声，这时应该换另外一个压缩机进行实验，以保证两次实验结果的相对独立，后一个实验结果不受前一个实验结果的影响。
2.结果
2.1压缩机控制变量法
本次实验通过对比拆除压缩机皮带达到压缩机停止工作的目的，最终结果发现，压缩机是否工作与车内噪声的形成以及大小有明显的关系。在空调压缩机工作的状态下，当其转速达到4750rpm时，噪声会出现共振峰，而且二阶噪声与最终噪声的大小基本相等，说明二阶噪声是整个车内噪声的主要来源。在空调压缩机停止工作状态下，不但噪声中的共振现象不见了，而且整个车内噪声降低了大约10分贝，这一数据说明空调压缩机是形成车内噪声的重要来源。
2.2测试压缩机支架的总成模态
为了研究压缩机与发动机之间形成共振对车内噪声的影响，笔者对汽车空调压缩机支架总成模态进行了测试。模态主要根据其频率分为三种阶数。第一阶数的固有频率为101.932赫兹，阻尼比为1.91%；第二阶数的固有频率为317.831赫兹，阻尼比为0.20%；第三阶数的固有频率为492.937赫兹，其阻尼比为0.13%。
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2.3怠速拍频
所谓拍频，是指两种来源不同的噪声信号由于其频率接近而在特定波长方面产生一定的叠加和消减，发生叠加时其噪声整体增大，发生消减时其噪声整体减小，这种不稳定的忽大忽小的噪声变化会对人体形成很大的伤害，在这种急剧的噪声变化中人体容易产生不适感。当汽车空调压缩机正常工作时，发现拍频现象产生，噪声监测设备监测到的噪声信号图像也显示出周期性的大小变化，尤其是其变化幅度很大，噪声信号峰谷差最高可达到7分贝；而在拆除汽车空调压缩机，使得压缩机停止工作的状态下，不但噪声的分贝大大降低，而且噪声大小的变化幅度也降低了很多。因此，空调压缩机对噪声拍频现象的影响显而易见。
3.空调压缩机引起车内噪声的解决办法
3.1蒸发器或空调单元接口贴上泡绵
目前的家用轿车中，其一般都装有空调系统，空调系统主要部件之一就是蒸发器，或者有的空调系统叫做空调单元。在空调蒸发器或者空调单元的接口上贴上泡绵能够有效吸收压缩机产生的噪音，阻止其传递到车内。一般是在空调单元的进风口贴上泡绵，泡绵的厚度一般是标准的15至20毫米，太薄起不到消除噪音的效果，太厚则对空调系统的制冷效果有所减弱，并且会阻碍空调系统工作热量的及时排散，导致空调系统出现故障。
3.2减震垫
与上述方法一样，可以在空调系统的冷凝器上下支撑安装减震垫，减震垫也是通过消除噪音，阻断噪音传播途径的方法来达到减弱噪音的目的的，其直接效果是对汽车发动机舱以及汽车空调压缩机引起的排气管的振动进行弱化，使得人不易感受到，减轻这种剧烈的振动带给人体的刺激。
另外，除了在冷凝器上安装减震垫外，还可以在空调高压管的固定夹上面安装减震垫，这里的减震垫一般没有什么太高的要求，只需要普通的减震垫就可以达到减弱噪音的效果。但是，如果需要在低压管的管夹上面安装减震垫，则需要特殊形状的减震垫才能达到效果，一般采用内齿形可以更好地减弱噪声。
3.3消音器
压缩机吸气侧产生的气流脉动，使得储液器的振动明显，并带动吸气口的低压管同时发生振动，两者极有可能形成共振而相互加强噪声作用，当噪声传到驾驶舱之内时，乘客会有明显的不适感。
在这种情况下，消音器是一种很好的解决噪音问题的方法。一般情况下，消音器安装在空调压缩器低压管，即吸气管靠近空调压缩机的吸气口50至100毫米的位置，消音器的直径一般为40毫米，其长度一般为50毫米。
4.小结
本文通过实验的方法对汽车空调压缩机对车内噪声的影响程度进行了探究，并根据研究结果提出了几条实际可行的用来减轻噪音的方法。除了上述的安装消音器、减震膜等间接方法来减弱噪音对人的影响之外，最根本的解决噪音的方法还是要在汽车设计阶段来考虑，为了避免空调压缩机与汽车发动机相互之间由于频率相近而形成共振，应该对汽车发动机的频率进行特殊的设计，保证其与汽车空调压缩机频率不相同。鉴于空调系统与汽车发动机的设计是分开进行的，应该在设计阶段由厂商出面将两者的设计联系起来，加强两者设计上的沟通，避免共振现象。同时，汽车空调压缩机与汽车发动机的传动比也要特别重视，这主要是为了避免发生拍频现象。以上有关空调压缩机对车内噪声的影响研究结果可为相关人员提供参考。
参考文献
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[3]胡远志,雷雨,郑光泽,刘卫国,冯擎峰,刘西. 车身密封性对车内噪声的影响[J]. 重庆理工大学学报(自然科学),2014,09:1-6.
论文作者:朱敏斯
论文发表刊物:《基层建设》2015年15期
论文发表时间:2015/11/18
标签：压缩机论文; 噪声论文; 车内论文; 空调论文; 拍频论文; 噪音论文; 汽车空调论文; 《基层建设》2015年15期论文;