水泵NVH
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
水泵NVH的實例教程
摘 要: 設計試驗方案對不同的電子水泵進行NVH試驗，在不同工況下通過數據采集系統對電子水泵的噪聲和振動信號進行記錄和分析。試驗結果表明:電子水泵徑向噪聲明顯大于軸向噪聲;試驗泵的噪聲明顯大于對標泵;在電子水泵的加速過程中，轉速波動是電子水泵產生噪聲和振動突變的主要原因。通過分析電子水泵噪聲階次圖，發現電子水泵在4500Hz頻帶處產生結構共振噪聲;在高轉速工況下，流體動力噪聲對電子水泵的噪聲貢獻量較大;在中低速工況下，電磁噪聲對于電子水泵的噪聲貢獻量較大，脈沖寬度調制是電子水泵產生電磁噪聲的主要原因。研究結論對電子水泵的設計和控制方法提出改進意見，為電子水泵減振降噪提供試驗數據和研究方向。
關鍵詞:電子水泵;噪聲;振動;試驗分析
0 前言
隨著汽車零部件電子化的發展，為滿足發動機在變轉速工況下的熱需求和提升發動機性能及燃料經濟性，電子水泵得到了越來越廣泛的應用。目前，國內研發和生產的電子水泵已經基本滿足發動機在不同運行工況下準確和及時工作的要求，但是當汽車處于自動啟停或后冷卻狀態時，發動機停止工作，電子水泵工作產生的噪聲顯得格外明顯。目前，國內在汽車電子水泵水力設計、測試系統設計和控制器研發等方面已經取得一定的進展，但在噪聲試驗方法和噪聲特性分析等方面研究較少，電子水泵的噪聲和振動產生機制尚不明確。
本文作者在勻速工況和加速工況下對電子水泵的進行NVH(Noise Vibration Harshness)試驗，基于電子水泵在實際工作過程中噪聲和振動的試驗結果，對噪聲和振動產生機制進行分析，為后續減振降噪的方法研究和產品設計奠定基礎。
1 噪聲和振動試驗
1.1 試驗對象
汽車電子水泵屬于離心泵的一種，泵軸直接與電機相連，通過電子控制器或驅動電路控制定子繞組的勵磁來控制電機的運行。
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可以用于：
整車熱管理系統建模；
冷卻系統中冷卻液流速分布；
散熱器、水泵、風扇等設備之間的系統響應仿真。
這類仿真尤其適合初期設計階段，幫助快速評估系統設計是否合理。
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冷卻系統中冷卻液流速分布；
散熱器、水泵、風扇等設備之間的系統響應仿真。
這類仿真尤其適合初期設計階段，幫助快速評估系統設計是否合理。
而新能源汽車對NVH性能的要求越來越高，集成模塊將多個回路的水泵集成在一個模塊里面，水泵安裝方式為插入式，水泵泵頭的形狀和尺寸也發生很大的變化。
集成式熱管理模塊的水泵為泵頭直接插入裝配在集成水壺（集成流道板）內。如圖1所示暖風水泵的入水口縮短直接插入集成水壺水道內，水泵與水壺水道之間采用徑向密封；暖風水泵的出水口縮短至蝸殼上跟集成水壺的水道直接相連配合。
文章以某純電動汽車為例，講述了多種常見NVH問題的測試分析及優化控制，問題包含整車坡道蠕行轟鳴、整車起步抖動、減速能量回收電機嘯叫、全油門加速工況減速器嘯叫、真空泵噪聲、空調壓縮機噪聲、電子冷卻水泵噪聲、空調水泵噪聲、以及懸置隔振和共振帶等，旨為純電動汽車NVH性能開發和優化提供參考與借鑒。
電機拖動的負載傳導振動，比如說電機拖動的風機、水泵振動，引起電機振動。
從洗衣機等家用電器類應用，到風扇、水泵和壓縮機等暖通空調系統（HVAC）應用，永磁同步電動機的使用范圍正在擴大。許多電動和混合動力汽車包括 Nissan? LEAF?, Toyota? Prius?, BMW i3?, Chevrolet? Bolt, 以及一些 Tesla? 汽車，都是由永磁同步電動機驅動的。
摘 要: 設計試驗方案對不同的電子水泵進行NVH試驗，在不同工況下通過數據采集系統對電子水泵的噪聲和振動信號進行記錄和分析。試驗結果表明:電子水泵徑向噪聲明顯大于軸向噪聲;試驗泵的噪聲明顯大于對標泵;在電子水泵的加速過程中，轉速波動是電子水泵產生噪聲和振動突變的主要原因。
新能源汽車空調系統NVH性能要求則更高一點，電動壓縮機會出現壓縮機輻射噪聲問題以及一階振動問題。暖風水循環容易有暖風水路流水問題，水泵還有振動噪聲問題，熱泵空調管路會出現冷媒流動聲問題以及閥門切換聲問題。
而是為效率考慮，將「電動水泵」與「電子雙節溫器」相結合，實現了「缸體」和「缸蓋」的分體冷卻。
其中熱管理NVH重點關注的系統有空調系統（壓縮機、壓縮機進排氣管、高低壓管路、膨脹閥、鼓風機）、冷卻系統（冷卻風扇、電機水泵、PTC泵）。
