Il compressore dell'aria condizionata per veicoli elettrici (di seguito denominato "compressore elettrico"), in quanto componente funzionale importante dei veicoli a nuova energia, ha un ampio spettro di applicazioni. Può garantire l'affidabilità della batteria e creare un ambiente climatizzato ottimale per l'abitacolo, ma può anche generare vibrazioni e rumore. Poiché non è presente alcun mascheramento del rumore del motore, compressore elettricoIl rumore è diventato una delle principali fonti di rumore dei veicoli elettrici e il rumore del motore presenta componenti ad alta frequenza, rendendo più evidente il problema della qualità del suono. La qualità del suono è un indicatore importante per la valutazione e l'acquisto di un'auto. Pertanto, è di fondamentale importanza studiare le tipologie di rumore e le caratteristiche della qualità del suono del compressore elettrico attraverso analisi teoriche e metodi sperimentali.
Tipi di rumore e meccanismo di generazione
Il rumore di funzionamento di un compressore elettrico comprende principalmente rumore meccanico, rumore pneumatico ed elettromagnetico. Il rumore meccanico comprende principalmente rumore di attrito, rumore d'impatto e rumore strutturale. Il rumore aerodinamico comprende principalmente rumore del getto di scarico, pulsazione di scarico, rumore di turbolenza di aspirazione e pulsazione di aspirazione. Il meccanismo di generazione del rumore è il seguente:
(1) rumore di attrito. Due oggetti entrano in contatto per moto relativo, la forza di attrito viene utilizzata sulla superficie di contatto, stimolando la vibrazione dell'oggetto ed emettendo rumore. Il moto relativo tra la manovra di compressione e il disco vorticoso statico causa rumore di attrito.
(2) Rumore d'impatto. Il rumore d'impatto è il rumore generato dall'impatto di oggetti tra loro, caratterizzato da un processo di irradiazione breve ma da un livello sonoro elevato. Il rumore generato dall'impatto della piastra valvola sulla piastra valvola durante lo scarico del compressore appartiene al rumore d'impatto.
(3) Rumore strutturale. Il rumore generato dalla vibrazione di eccitazione e dalla trasmissione delle vibrazioni dei componenti solidi è chiamato rumore strutturale. La rotazione eccentrica dicompressoreIl rotore e il disco del rotore generano un'eccitazione periodica al guscio e il rumore irradiato dalla vibrazione del guscio è rumore strutturale.
(4) rumore di scarico. Il rumore di scarico può essere suddiviso in rumore del getto di scarico e rumore di pulsazione dello scarico. Il rumore prodotto dall'espulsione di gas ad alta temperatura e alta pressione dal foro di sfiato ad alta velocità appartiene al rumore del getto di scarico. Il rumore causato dalle fluttuazioni intermittenti della pressione dei gas di scarico appartiene al rumore di pulsazione dei gas di scarico.
(5) rumore inspiratorio. Il rumore di aspirazione può essere suddiviso in rumore di turbolenza di aspirazione e rumore di pulsazione di aspirazione. Il rumore di risonanza della colonna d'aria generato dal flusso d'aria instabile che scorre nel canale di aspirazione appartiene al rumore di turbolenza di aspirazione. Il rumore di fluttuazione di pressione prodotto dall'aspirazione periodica del compressore appartiene al rumore di pulsazione di aspirazione.
(6) Rumore elettromagnetico. L'interazione del campo magnetico nel traferro produce una forza radiale che varia nel tempo e nello spazio, agisce sul nucleo fisso e sul rotore, causando una deformazione periodica del nucleo e generando quindi rumore elettromagnetico attraverso vibrazioni e suono. Il rumore di funzionamento del motore di azionamento del compressore appartiene al rumore elettromagnetico.
Requisiti e punti di prova dei test NVH
Il compressore è installato su una staffa rigida e l'ambiente di prova del rumore deve essere una camera semianecoica, con rumore di fondo inferiore a 20 dB(A). I microfoni sono disposti nella parte anteriore (lato aspirazione), posteriore (lato scarico), superiore e sul lato sinistro del compressore. La distanza tra i quattro siti è di 1 m dal centro geometrico del compressore.compressoresuperficie, come mostrato nella figura seguente.
Conclusione
(1) Il rumore di funzionamento del compressore elettrico è composto da rumore meccanico, rumore pneumatico e rumore elettromagnetico; il rumore elettromagnetico ha l'impatto più evidente sulla qualità del suono e l'ottimizzazione del controllo del rumore elettromagnetico è un modo efficace per migliorare la qualità del suono del compressore elettrico.
(2) Esistono evidenti differenze nei valori dei parametri oggettivi della qualità del suono in diversi punti di campo e in diverse condizioni di velocità, e la qualità del suono nella direzione posteriore è la migliore. Ridurre la velocità di lavoro del compressore, al fine di soddisfare le prestazioni di refrigerazione, e scegliere preferibilmente l'orientamento del compressore verso l'abitacolo durante la configurazione del veicolo contribuiscono a migliorare l'esperienza di guida.
(3) La distribuzione in banda di frequenza della rumorosità caratteristica del compressore elettrico e il suo valore di picco sono correlati esclusivamente alla posizione del campo e non hanno nulla a che fare con la velocità. I picchi di rumorosità di ciascuna caratteristica del rumore di campo sono distribuiti principalmente nella banda di frequenza media e alta e non vi è alcun mascheramento del rumore del motore, il che è facilmente riconoscibile e contestabile dai clienti. In base alle caratteristiche dei materiali isolanti acustici, l'adozione di misure di isolamento acustico sul percorso di trasmissione (come l'utilizzo di una copertura isolante acustica per avvolgere il compressore) può ridurre efficacemente l'impatto del rumore del compressore elettrico sul veicolo.
Data di pubblicazione: 28 settembre 2023