进排气阀片组件改进对空压机降噪的研究

(整期优先)网络出版时间:2024-04-10
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进排气阀片组件改进对空压机降噪的研究

孙俊花       张晓芳     姚晓禹

瑞立美联制动技术(廊坊)有限公司,河北廊坊,065000

摘 要:随着汽车发动机降噪技术成果的应用,空气压缩机噪音日渐突显,降低车用空气压缩机噪音是目前空压机供货厂难以解决和克服的技术难题。目前,空压机供气状态噪声最大,啪啪的声音,尖锐刺耳不柔和,以及驾驶员在驾驶室感觉的微震和微颤,需要我们对空压机工作状态时的声音进行改善。本文从空压机的噪声源出发,对进排气阀组件进行分析、进而对它的结构进行改进优化,降低气体流速,降低声功率,实现排气阀组降噪,从而达到空压机减低噪音的目的。

关键词:空压机, 噪音,进排气阀组件

概述:空压机在打气工况下,排气腔道内很大的排气背压,阀座板排气孔在活塞下行进气工况时的负压形成较大的排气阀片进气压差,排气阀片快速落座,排气阀片与阀座板之间气体快速排出,就形成爆破音(啪的声音),在阀座板进排气处开背压槽,在进排气阀片上开爆破槽,减少拍击面积,进而减少拍击时气流排出量,减少爆破能量。

一:技术方案

本文分6个方案,在同样的试验条件下对不同的方案进行噪音测试。

方案1:阀座板进气处加爆破槽(左图为原设计,右图为改进设计)

3.jpg         1.jpg

方案2:阀座板排气处加爆破槽(左图为原设计,右图为改进设计)

2.jpg    4.jpg

方案3:进气阀片增加爆破槽

5.jpg

方案4:排气阀片增加爆破槽

6.jpg

方案5(组合方案):阀座板进气处加爆破槽 + 排气阀片增加爆破槽

方案6(组合方案):阀座板排气处加爆破槽 + 进气阀片增加爆破槽

二、不同方案的噪音测试结果

1.空压机噪音测试位置

传感器A位置距空压机缸盖左侧20cm

传感器B位置距空压机缸盖前方20cm

2 噪音测试数据

2.1环境噪声:49.07dB50.61dB

2.2 空压机噪音测试数据如下:

转速
r/min

排气压力

MPa

传感器A

噪音值dB

传感器B

噪音值dB

转速
r/min

排气压力

MPa

传感器A

噪音值dB

传感器B

噪音值dB

原始设计

方案一

800

0

64.68

66.90

800

0

64.07

64.47

1500

0

70.92

72.70

1500

0

70.62

72.54

2000

0

71.56

73.66

2000

0

71.21

73.02

2500

0

72.78

74.81

2500

0

72.02

73.76

3000

0

76.63

78.74

3000

0

76.05

78.04

800

0.8

67.69

72.33

800

0.8

67.07

72.12

1500

0.8

71.94

75.47

1500

0.8

71.80

75.30

2000

0.8

71.60

75.20

2000

0.8

71.54

75.13

2500

0.8

73.52

76.64

2500

0.8

73.18

76.33

3000

0.8

78.13

80.45

3000

0.8

76.87

80.01

方案

方案三

800

0

64.04

64.51

800

0

64.98

64.96

1500

0

70.62

72.16

1500

0

70.07

71.85

2000

0

71.68

73.23

2000

0

72.01

73.56

2500

0

72.23

73.70

2500

0

72.49

73.53

3000

0

76.22

78.01

3000

0

76.30

78.87

800

0.8

68.96

72.11

800

0.8

69.04

73.01

1500

0.8

71.63

75.28

1500

0.8

71.63

75.38

2000

0.8

71.17

75.17

2000

0.8

71.44

75.48

2500

0.8

73.15

76.26

2500

0.8

73.59

76.64

3000

0.8

76.84

80.03

3000

0.8

76.34

79.97

方案四

方案五

800

0

64.84

64.92

800

0

64.28

64.16

1500

0

70.11

71.38

1500

0

70.03

70.11

2000

0

72.09

73.05

2000

0

71.86

72.78

2500

0

72.58

73.36

2500

0

72.01

73.06

3000

0

76.04

78.46

3000

0

75.49

77.84

800

0.8

69.11

73.13

800

0.8

68.17

71.39

1500

0.8

71.53

75.52

1500

0.8

70.94

74.48

2000

0.8

71.06

75.01

2000

0.8

71.02

74.30

2500

0.8

73.56

76.01

2500

0.8

72.79

74.31

3000

0.8

76.09

79.75

3000

0.8

75.16

79.12

方案六

800

0

64.08

64.63

800

0.8

68.56

71.78

1500

0

70.06

70.15

1500

0.8

70.30

74.67

2000

0

71.26

72.68

2000

0.8

71.82

74.04

2500

0

71.86

73.04

2500

0.8

72.22

74.56

3000

0

75.70

77.64

3000

0.8

75.19

79.09

小结

  1. 通过噪音测试数据看出,方案1、2、3、4中改进单个组件虽然分贝值有所减低,但是效果并不明显,方案4和方案5组合改进后噪音有所降低,尤其是带压高转速下能降低1-2分贝。
  2. 减少拍击面积,进而减少拍击时气流排出量,减少爆破能量,能降低啪啪的声响。但是从试验数据看虽有所降低但幅度并不明显。
  3. 需要进一步研究从另外渠道出发进行降噪,可采用空气压缩机动不平衡技术降噪,对曲轴重量、曲轴偏心距、连轩重心等参数进行计算分析优化改进,选择最佳空压机的动不平衡匹配方案;还有就是采用空气压缩机管路降噪,通过研究空压机气流脉冲,进行进/排气管路结构设计、管路参数设计研究优化等,对空压机频谱、分贝值进行参数分析,形成管路最佳设计方案进行有效降噪。

参考文献

[1]张飞飞,谢谦龙.浅谈空压机噪音来源及降噪方法、.建筑工程技术与设计,2016

[2] 余雷模、夏淯博、王康.空气压缩机降噪技术现状.压缩机技术,2011

[3] ,杜晨宇,船用空压机减震降噪技术研究、内燃机与配件,2018