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其一、电机风扇降噪措施
汽车发电机风扇在电机通风噪声的研究上,19世纪70年代降噪措施主要采用发电机物理吸声、隔音等方法。随着技术的快速发展。到19世纪80年代后期,减排节能受到了极为重视,世界上各国学者开始从电机的效率作为研究切入点开始进行研究。以便通过研究电机的效率来解决通风噪声问题,而的学者在这一方面也有了突飞猛进的进展,19世纪80年代的学者通过提高电机的输出效率的方法,目的在于通过提高电机的效率而降低电机损耗。结果呈现,电机的噪声降低了近15dB左右。
随着科技的发展,电子计算机的技术逐渐应用到电机的设计与改进上来。尤其有限元方法的引入以及采用数值分析方法来分析电机的通风噪声成为众多学者普遍采用的分析方法。2008年庞磊等对发电机的通风噪声采用数值分析研究,其试验所得结果与理论值非常接近。
综合以上,汽车电机的噪声主要表现在电磁噪声上。因为,随着技术的发展,通风噪声和机械噪声可以避免或彻底解决。
而汽车交流发电机的电磁噪声适用于定、转子气隙存在电磁力波,这种电磁力波作用在发电机定子铁芯上,使得定子铁芯产生振动形变继而辐射出电磁噪声,这种电磁噪声是一种低频率噪声。
其二、汽车发电机风扇动力总成弯曲模式
铁芯机壳在发动机振动研究过程中,发现发动机弯曲共振能放大整车的振动和噪声。其主要原因是在200Hz以下的振动都是以噪声的形式表现出来,部分可触摸的感觉也可以感受到。对于六缸机以以上缸数的发动机,较普遍的振动问题就是扭矩的敏感性和动力总成弯曲共振模式。对于四缸机,共振模式的影响要小于扭矩的敏感度。若系统动力总成处在共振频率下,只要发生很小的激励,动力总成就会响应它的弯曲模态。再设计过程中,要避免动总成发生共振,其主要手段是让较低的结构模态振型高于整车较高的频率,并且正常情况下还要有15%的频率余量。在实际工程上发现并不是整车上所有弯曲模式都会引起NVH扰动,只要在那些模态是由很强的发动机激励产生的,或者模态正处于整车低频率响点上,才会产生较为明显的弯曲扰动。
对于已经批量生产的整车,若没有反馈其存在振动以及噪声问题,工程上不建议对其进行弯曲模态优化,对于正在中的新车,目前技术还达不到对整车系统进行前期弯曲模态判定,所以针对目前的技术而言,若没有特殊要求,在设计中,要求每一子系统都要避免产生弯曲模态。
为了避免出现弯曲模态,加强零部件的较低固有频率的措施有:设置加强筋、增加约束点(例如增加螺栓固定点)等方案。对于一些特殊的零部件,在布置设计上会有着特殊的要求,比如对于起动机来说,由于其使用工况较为恶劣,受弯曲模态影响较大,一般要求起动机安装在曲柄中心线上的缸提上,因为此处起动机相对于发动机的相对运动较小。
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