汽車空調壓縮機的案例
新能源空調壓縮機軸承座成形工藝研究
新能源汽車是未來汽車發展的方向，作為汽車空調壓縮機的重要零部件——軸承座的合理設計和經濟制造，對確保壓縮機性能和降低成本具有十分重要的意義。在汽車空調壓縮機里，軸承座與高速運轉的轉軸和渦旋盤相互配合，在復雜應力狀態和高應力值之下，高速而長時間地工作，對其有很高的性能要求。傳統的重力鑄造生產效率較低，易產生氣孔、縮松等內部缺陷，隨著新能源汽車銷量日益增加，顯然已經不能滿足生產要求。本文采取以鍛代鑄的方法，用DEFORM-3D對新能源汽車空調壓縮機軸承座成形進行數值模擬，分析成形過程中金屬流動規律，提出了預鍛制坯，然后背壓力閉塞式模鍛終成形的鍛造工藝，不僅可以改善軸承座的機械性能，提高材料利用率，還能大大提高生產效率。
零件分析
結構分析
新能源汽車空調壓縮機軸承座的三維圖如圖1所示。可以看出軸承座具有表面形狀復雜、壁厚小（最薄處達到4mm）、內部階梯較多的特點。其成形過程中金屬流動性差，鍛造載荷陡增，坯料容易出現拉裂、折疊和充填困難等問題。
圖1 軸承座三維圖
一步成形
采用閉式模鍛的方法對原始坯料進行一次鍛壓成形。根據定位關系及體積不變原則，設置了兩種方案的坯料尺寸：方案一為φ80mm×18mm（高徑比為0.225）、方案二為φ94mm×13mm（高徑比0.138）。
在DEFORM-3D軟件中設置有限元前處理文件，其中坯料為自行建立的4032鋁合金模型，模具為剛性體，采用庫倫摩擦模型，根據生產條件設置摩擦因數為0.25，坯料和模具溫度分別為450℃和200℃，上模下行速度為5mm/s。
圖2所示為方案一和方案二的損傷值分布。可以看出，兩種方案下工件的損傷值均超過1，且集中分布在階梯處的外表面，這是由于此處壁薄、內腔深，且4032鋁合金塑性較差，在一次成形中易出現拉裂、折疊、載荷過高等問題。
展開 汽車空調壓縮機支架NVH性能分析
汽車空調壓縮機支架NVH性能分析
摘 要：文章基于整車 NVH性能對汽車空調壓縮機及支架開展分析測試，帶單獨壓縮機支架的系統，模態需達到設計要求。對達不到設計要求的系統，通過在空調管路上增加隔振，減振等措施衰減共振頻率。對于無單獨壓縮機支架在裝配精度，振動模態上有比較優勢，具有很強的推廣，借鑒意義。
引言
NVH，即噪音(Noise)、振動(Vibration)、聲振粗糙度(Harshness)，通俗稱為乘坐的“舒適感”。汽車空調運行就不可避免地會帶來噪聲，且在汽車噪聲產生的諸多部位中，汽車空調系統是引起重大噪聲的部件之一。在主機廠的新車質量研究中，空調系統噪聲問題已引起客戶廣泛關注，居于新車質量問題Top10內。因此，如何使汽車空調噪聲減小以達到消費者的要求，是汽車設計者亟需解決的重要問題，也是提升現代汽車市場競爭的關鍵一環。
在汽車空調NVH設計中壓縮機是主要激勵源之一，如何有效解決壓縮機的NVH是其中的關鍵要點之一，其中壓縮機支架又是解決壓縮機振動傳遞的重要方面。由于壓縮機支架帶來的問題在各車型中比較常見，朱愛武針對某車型發動機轉速4750r/min產生轟鳴音開展測試研究，經測試產生的主要原因是由于壓縮機支架總成模態頻 率與發動機二階振動頻率共振引起的。蘇俊收針對某壓路機轉速1350r/min左右出現異常振動問題，應用有限元軟件分析壓縮機支架各階固有頻率及振型，發現壓縮機支架前兩階固有頻率偏低是造成故障的主要原因。劉丹針對某車輛在定置加速試驗中，座椅導軌處振動及駕駛員右耳噪聲都存在208Hz共振，經測量主要是由于空壓機及支架與發電機支架共振引起的。壓縮機支架和壓縮機形成一個質量-彈簧系統，如果外界的激勵頻率與此頻率一致時，就會產生共振。
展開 變排量斜盤式汽車空調壓縮機的 在MSC.ADAMS中的動平衡仿真分析
摘 要：變排量斜盤式壓縮機的斜盤傾角會隨著汽車環境熱負荷的變化而在一定范圍變化，此外汽車行駛中發動機轉速也是變化的，這使得壓縮機的動不平衡量不斷地改變。因而壓縮機新產品的開發離不開數字樣機的仿真分析，本文利用MSC.ADAMS動力學仿真軟件建立了6Sxx變排量斜盤式汽車空調壓縮機的力學仿真模型，在理論分析的基礎上，仿真了6Sxx變排量壓縮機的動平衡特性，分析了在低、中、高不同主軸轉速下和多種斜盤擺角下的動不平衡量，并得出了一些規律性的結論，為產品開發提供了依據
ADAMS中的動平衡仿真分析.pdf
展開 社招 | 美的工業技術發布全新戰略愿景
“今年我們完成了一億臺家用空調壓縮機，今年也開始生產第一臺汽車空調壓縮機、第一臺汽車主驅電機、第一片控制芯片。”伏擁軍堅信能夠在新賽道上取得較大成就，“25年前的第一臺，成就了今天的一億臺；今天的第一臺，將帶來新的一億臺。”
科技領先是美的集團“四大戰略主軸”的核心。
變頻空調壓縮機電機的振動噪聲優化研究
張德金 江波 邱小華
廣東美芝制冷設備有限公司
摘要
Abstract
隨著人們對居住舒適性的要求，家用空調的噪聲水平成為了用戶購買空調的重要參考指標。作為空調的動力來源，壓縮機是空調噪聲的主要來源，但電機引起的噪聲振動缺乏有效的分析手段。通過推導電機電磁力的成因，采用Maxwell計算分析工具，仿真分析了電機的電磁力密度，并通過壓縮機噪聲頻譜驗證了力密度改善的有效性，驗證了所述振動噪聲的分析方法的正確性，為空調壓縮機的噪聲分析和改善提供有效的仿真計算方法。
暖通空調——制冷壓縮機的液擊的危害
一、什么是液擊
液擊，簡單說就是制冷劑液體（或潤滑油）被壓縮機吸入，造成壓縮機的液擊事故。是指制冷劑因未能或未充分吸熱蒸發，制冷劑液體或濕蒸汽被壓縮機吸入到壓縮機內的情況叫液擊。
導致壓縮機液擊損壞的主要原因：
一、開機的瞬間有大量的制冷劑液體進入壓縮機；
二、蒸發器流量不夠（節發負荷減小），壓縮機有回液現象；
三、機組運行除霜不好，大量液體制冷劑沒有蒸發就進入壓縮機，
四、通閥換向瞬間蒸發器內的液體進入壓縮機導致。
二、液擊對壓縮機有什么影響
1
液擊對渦旋壓縮機的影響：
◆ 液擊對渦盤產生極大沖力，可能打碎渦盤，含有大量液態冷媒的潤滑油粘度低，在摩擦表面不能形成足夠的油膜，導致壓縮機內部運動件的快速磨損；另外，潤滑油中的冷媒在輸送過程中遇熱會沸騰，影響潤滑油的正常輸送。
2
液擊對往復式壓縮機的影響：
◆ 往復式壓縮機液擊瞬間產生的高壓具有很大的破環性，可以在很短時間內造成壓縮受力件（如閥片、活塞、連桿、曲軸、活塞銷等）的損壞，可以說液擊是是往復式壓縮機的致命殺手。
展開 大客車空調壓縮機懸置機構優化仿真
摘要
：改進大客車常用曲軸連桿式空調壓縮機懸置機構，基于與汽車動力總成懸置系統的相似性，考慮發動機振動和帶傳動對壓縮機振動影響，建立壓縮機總成—發動機集總參數模型。以系統能量解耦率為優化目標，系統固有頻率和懸置剛度約束作為約束條件，懸置的三向剛度值為設計變量進行優化設計。基于ADAMS建立壓縮機總成—發動機動力學模型，仿真結果表明懸置機構改進后壓縮機振動減弱，優化后懸置支反力、壓縮機質心縱向位移和繞轉動軸角加速度明顯下降，證明改進懸置機構和優化方法對壓縮機隔振的可行性和有效性。
關鍵詞
：振動與波；空調壓縮機；懸置機構；動力學仿真；大客車；解耦率
壓縮機是大客車空調系統核心部件，其中曲軸連桿式壓縮機由于制造技術成熟、結構簡單、對加工材料和加工工藝要求低、制冷量大等特點多應用在大型客車上[1]，如圖1所示。但其在工作過程中會有較大的振動，所以必須安裝有相應的懸置機構。
目前國內普遍采用如圖2 所示的懸置機構，壓縮機總成安裝在可繞支架芯軸轉動的底座上，減振彈簧吸收發動機振動、保持皮帶張緊[2-4]。由于減振機構無法吸收壓縮機自身產生的振動，且與車身剛性連接，振動直接傳遞至車身，極大降低大客車NVH性能和乘坐舒適性。
1 改進后的懸置機構
針對目前國內大客車壓縮機懸置機構無法降低、吸收壓縮機自身振動的缺點，對懸置機構作相應的改進。改進后的壓縮機懸置機構用橡膠塊替代支架芯軸機構，壓縮機總成通過橡膠塊和張緊彈簧柔性地和車身相連接，如圖3所示。
展開 汽車壓縮機熱害問題的CFD仿真優化及試驗驗證
摘要：汽車排氣管是發動機艙內溫度最高的部件，它周圍零部件的熱保護如果欠缺特別容易引起相關部件的損壞。某車型進行樣車熱害試驗時發現排氣管周圍的壓縮機局部溫度顯著超出其最高耐溫，存在嚴重的熱害風險。為了排除壓縮機熱害風險，本文采用CFD方法,從熱輻射和空氣對流兩個角度，分析壓縮機熱害產生的原因，通過從改變前格柵開口、改變冷卻風扇，移動壓縮機改變間距，增加并優化排氣管隔熱罩形狀，改變排氣管隔熱罩材料這幾個措施，降低預催對壓縮機的熱輻射，改善壓縮機附近的空氣對流換熱情況。仿真結果顯示最終方案能夠使得壓縮機表面最高溫度降低約70℃，并且在最終的試驗中，壓縮機表面溫度低于耐溫限值，成功解決了該車型的壓縮機熱害問題。這種通過全面改善壓縮機周邊對流及輻射環境來解決熱害問題的方法，對解決發動機艙內部件的熱保護問題具有重要的借鑒意義。
汽車的壓縮機對汽車空調的制冷劑有壓縮和輸送的作用[1]，被譽為汽車空調的心臟。壓縮機內部的密封橡膠圈和潤滑油，在高溫環境下工作容易破壞，破壞后容易引起壓縮機的異響或拉缸，甚至造成壓縮機的磨損報廢，所以汽車壓縮機要避免出現熱害風險。汽車排氣管系統是發動機艙內溫度最高的部件，某些工況下能夠達到 600～800℃，這個高溫的表面會對周邊零部件產生強烈的輻射，同時會顯著加熱流經周圍的空氣，進而高溫的空氣會對下游產生明顯影響。
由于試驗費用和仿真精度等問題國內一般車企都采用仿真和試驗相結合來解決和規避汽車零部件的熱害問題。某車型進行熱害試驗時發現壓縮機局部溫度超出其最高耐溫，存在嚴重的熱害風險。
展開 汽車空調箱鼓風機電機振動噪聲控制研究
摘要：永磁有刷直流電機噪聲是汽車空調箱系統主要噪聲源之一，控制其振動噪聲對提高汽車乘坐舒適性尤為重要。首先，針對永磁有刷直流電機建立電磁場二維有限元模型，計算電機的瞬態磁場，分析電磁激振力特性；其次建立電機三維有限元結構模型，計算各階模態頻率，并通過模態實驗驗證有限元模型的準確性；然后將電磁激振力加載到三維結構有限元模型上，計算電機的瞬態動力學響應，發現在600 Hz振動位移最大，并通過電機振動響應實驗驗證了計算結果的準確性。在此基礎上，針對600 Hz 處的振動噪聲提出三種傳遞路徑優化方案:電機橡膠隔振墊結構優化、法蘭盤結構優化、電機安裝方式優化，并通過實驗驗證三種降噪方案的有效性。
隨著人們對汽車質量與舒適性要求越來越高，汽車NVH（Noise，Vibration and Harshness）已成為汽車品質的一個重要指標。對于新能源汽車而言，沒有發動機振動噪聲的掩蓋，汽車空調系統噪聲顯得尤為突出。永磁有刷直流電機廣泛應用于汽車空調系統鼓風機，其噪聲是空調系統鼓風機主要噪聲源之一。因此，抑制車用永磁有刷直流電機的振動噪聲，對提高汽車舒適性極為重要。
Parente D 等對用于雨刷的永磁直流電機在不修改轉子沖壓和斜槽的情況下，只優化永磁體的形狀來降低齒槽轉矩的峰值從而降低噪聲。Lee S H等針對減小內置式永磁電機的電磁噪聲提出一種基于削弱齒槽轉矩的方法。Tao S等通過優化極槽配合來降低電磁噪聲，實驗發現8極9槽電機比8極12 槽電機噪聲大15 dB(A)。左曙光等分析了不同極槽配合和繞組層數電機最低階徑向力波的階數和來源，并針對槽數相同極數不同電機的最低階徑向力波的幅值進行了比較,發現力波階數小的極槽配合會引起大的振動，而且對于相同槽數的電機，極對數大的電機的振動也更大。
展開 汽車空調箱鼓風機電機振動噪聲控制研究
摘要：永磁有刷直流電機噪聲是汽車空調箱系統主要噪聲源之一，控制其振動噪聲對提高汽車乘坐舒適性尤為重要。首先，針對永磁有刷直流電機建立電磁場二維有限元模型，計算電機的瞬態磁場，分析電磁激振力特性；其次建立電機三維有限元結構模型，計算各階模態頻率，并通過模態實驗驗證有限元模型的準確性；然后將電磁激振力加載到三維結構有限元模型上，計算電機的瞬態動力學響應，發現在600 Hz振動位移最大，并通過電機振動響應實驗驗證了計算結果的準確性。在此基礎上，針對600 Hz 處的振動噪聲提出三種傳遞路徑優化方案:電機橡膠隔振墊結構優化、法蘭盤結構優化、電機安裝方式優化，并通過實驗驗證三種降噪方案的有效性。
隨著人們對汽車質量與舒適性要求越來越高，汽車NVH（Noise，Vibration and Harshness）已成為汽車品質的一個重要指標。對于新能源汽車而言，沒有發動機振動噪聲的掩蓋，汽車空調系統噪聲顯得尤為突出。永磁有刷直流電機廣泛應用于汽車空調系統鼓風機，其噪聲是空調系統鼓風機主要噪聲源之一。因此，抑制車用永磁有刷直流電機的振動噪聲，對提高汽車舒適性極為重要。
Parente D 等對用于雨刷的永磁直流電機在不修改轉子沖壓和斜槽的情況下，只優化永磁體的形狀來降低齒槽轉矩的峰值從而降低噪聲。Lee S H等針對減小內置式永磁電機的電磁噪聲提出一種基于削弱齒槽轉矩的方法。Tao S等通過優化極槽配合來降低電磁噪聲，實驗發現8極9槽電機比8極12 槽電機噪聲大15 dB(A)。左曙光等分析了不同極槽配合和繞組層數電機最低階徑向力波的階數和來源，并針對槽數相同極數不同電機的最低階徑向力波的幅值進行了比較,發現力波階數小的極槽配合會引起大的振動，而且對于相同槽數的電機，極對數大的電機的振動也更大。
展開 汽車空調箱鼓風機電機振動噪聲分析與控制研究
摘要：永磁有刷直流電機噪聲是汽車空調箱系統主要噪聲源之一，控制其振動噪聲對提高汽車乘坐舒適性尤為重要。首先，針對永磁有刷直流電機建立電磁場二維有限元模型，計算電機的瞬態磁場，分析電磁激振力特性；其次建立電機三維有限元結構模型，計算各階模態頻率，并通過模態實驗驗證有限元模型的準確性；然后將電磁激振力加載到三維結構有限元模型上，計算電機的瞬態動力學響應，發現在600 Hz振動位移最大，并通過電機振動響應實驗驗證了計算結果的準確性。在此基礎上，針對600 Hz 處的振動噪聲提出三種傳遞路徑優化方案:電機橡膠隔振墊結構優化、法蘭盤結構優化、電機安裝方式優化，并通過實驗驗證三種降噪方案的有效性。
隨著人們對汽車質量與舒適性要求越來越高，汽車NVH（Noise，Vibration and Harshness）已成為汽車品質的一個重要指標。對于新能源汽車而言，沒有發動機振動噪聲的掩蓋，汽車空調系統噪聲顯得尤為突出。永磁有刷直流電機廣泛應用于汽車空調系統鼓風機，其噪聲是空調系統鼓風機主要噪聲源之一。因此，抑制車用永磁有刷直流電機的振動噪聲，對提高汽車舒適性極為重要。
Parente D 等對用于雨刷的永磁直流電機在不修改轉子沖壓和斜槽的情況下，只優化永磁體的形狀來降低齒槽轉矩的峰值從而降低噪聲。Lee S H等針對減小內置式永磁電機的電磁噪聲提出一種基于削弱齒槽轉矩的方法。Tao S等通過優化極槽配合來降低電磁噪聲，實驗發現8極9槽電機比8極12 槽電機噪聲大15 dB(A)。左曙光等分析了不同極槽配合和繞組層數電機最低階徑向力波的階數和來源，并針對槽數相同極數不同電機的最低階徑向力波的幅值進行了比較,發現力波階數小的極槽配合會引起大的振動，而且對于相同槽數的電機，極對數大的電機的振動也更大。
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燃料電池汽車用空氣壓縮機電機
燃料電池汽車用空氣壓縮機電機
燃料電池汽車用空氣壓縮機電機研究
燃料電池汽車用空氣壓縮機電機研究
新能源汽車熱管理技術發展趨勢分析
艾志華的研究中也提到了純電動車的熱泵空調系統主要由電動壓縮機、車外換熱器、車內換熱器、四通換向閥、電子膨脹閥等構件組成，當然為了提高熱泵系統的性能，可能還需要添加儲液干燥器、換熱器風扇等輔助部件。電動壓縮機是熱泵空調循環制冷劑介質流動的動力來源，其性能好壞直接影響熱泵空調系統的能耗及制冷或制熱的效能。從目前空調壓縮機的發展趨勢來看，結構緊湊、高效節能以及微振、低噪等特點是空調壓縮機制造技術不斷發展的方向。隨車汽車舒適度的不斷提高、新式空調系統的不斷出現,促使空調壓縮機制造技術不斷進步。從分類上來看，汽車空調壓縮機多為油潤滑式容積式結構，主要列于表2。
表2 汽車空調壓縮機分類情況
斜盤式壓縮機是一種軸向往復活塞式壓縮機，由于其低成本、高效率的優勢主要在傳統車領域獲得廣泛應用，如奧迪、捷達以及富康等轎車均采用斜盤式壓縮機作為汽車空調的制冷壓縮機。
旋葉式壓縮機同往復式一樣主要依靠汽缸容積的變化來進行制冷，但它的工作容積變化除了周期性擴大和縮小外，其空間位置也隨主軸的轉動不斷發生變化。趙寶平等的研究中也指出，旋葉式壓縮機的工作過程一般只包括進氣、壓縮、排氣3個過程，基本上沒有余隙容積，所以它的容積效率可以達到80%～95%。
渦旋式壓縮機是一種新型壓縮機，主要適用于汽車空調，具有效率高、噪音低、振動小、質量小、結構簡單等優點，是一種先進的壓縮機。趙寶平等也提出，鑒于高效率和能與電驅動高度配合的優勢，渦旋式壓縮機已經成為電動壓縮機的最佳選擇。
電子膨脹閥控制器是整個空調制冷系統的一部分，李俊研究中提到，目前國內一些電動汽車廠商在電子膨脹閥控制器的研究上加大了投入，另外，一些獨立機構和專門廠商也加大了研發力度。
展開 半固態壓鑄成形技術 為汽車輕量化開“綠色通道”
成熟的技術產業化助力車輛減重
目前，在歐美日韓等發達國家，半固態壓鑄成形件已批量化應用于汽車領域。例如意大利的Stampal公司使用半固態壓鑄技術為Alfa Romeo Spider跑車制備多連桿汽車懸架，英國康明斯渦輪技術公司采用了半固態壓鑄成形的渦輪增壓器319s鋁合金葉輪，美國IDRAPrince公司使用半固態壓鑄成形技術制備了油泵濾清器380鋁合金殼體，泰國GISSCO公司使用半固態壓鑄成形技術制備了7075鋁合金剎車卡鉗。在我國，半固態壓鑄成形技術開發應用在汽車結構件、連接件、支架、剎車卡鉗，以及對氣密性有嚴格要求的電機、發動機、車用空調壓縮機等領域。
實際上，半固態鋁合金壓鑄產品因其出色的力學性能和氣密性，被廣泛應用于各類車輛結構件。半固態鋁合金壓鑄產品具有優異的力學性能，可用來制成乘用車結構件，如支臂、控制臂、發動機支架、懸置支架、減震支架、剎車制動系統卡鉗、渦旋壓縮機動靜盤以及全鋁車身中復雜連接件等；由于半固態鋁合金壓鑄產品良好的氣密性，也可用來生產車輛的各種水泵、油泵、柴油車高壓泵、汽車空調壓縮機外殼等。此外，在商用車領域還可用半固態鋁合金壓鑄件取代鑄鐵件，如重卡1號、2號支架以及重卡變速箱和換擋撥插等。
來源：中國釬焊
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