關(guān)于電動(dòng)車真空泵噪聲來源及優(yōu)化方案

李忠梅

（奇瑞商用車（安徽）有限公司，安徽 蕪湖 241000）

前言

由于國家的大力支持、能源的緊張、大城市的限行及低碳出行的理念越來越深入人心等，電動(dòng)汽車被越來越多的人接受和購買。

隨著電動(dòng)汽車品牌和產(chǎn)量越來越多，顧客購買選擇的機(jī)會(huì)也越來越多，對(duì)電動(dòng)汽車的舒適性要求越來越高，電動(dòng)車的NVH要求逐步提高滿足顧客的要求，電動(dòng)汽車真空泵降噪的問題越來越迫切，如何降低電動(dòng)汽車的真空泵噪音成為汽車生產(chǎn)廠家研究的課題。

1 真空泵噪聲來源

電動(dòng)汽車采用的真空泵有三類：葉片式真空泵、膜片式真空泵和活塞式真空泵，目前葉片式真空泵的應(yīng)用范圍最廣，膜片式真空泵噪音低，但是需要布置空間大；活塞式真空泵因?yàn)槌杀竞蛪勖脑蛑饕獞?yīng)用在低速電動(dòng)車項(xiàng)目。

1.1 葉片式真空泵

圖1 葉片式真空泵示意圖

葉片式真空泵的噪聲來源有電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的電磁噪聲、空氣室組件撞擊和摩擦的聲音、進(jìn)排氣產(chǎn)生的氣流噪聲、總成動(dòng)不平衡產(chǎn)生的噪聲，如圖1。

1.2 膜片式真空泵

膜片式真空泵噪聲來源有電機(jī)自身產(chǎn)生的電磁噪聲、振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲、空氣室組件運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的噪聲和進(jìn)排氣產(chǎn)生的氣流噪聲，如圖2。

圖2 膜片式真空泵示意圖

1.3 活塞式真空泵

活塞式真空泵的噪聲來源有電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的電磁噪聲、進(jìn)排氣產(chǎn)生的氣流噪聲，如圖3。

圖3 活塞式真空泵示意圖

2 真空泵噪聲的傳播路徑

2.1 空氣輻射

真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的噪聲有電機(jī)電磁噪聲、空氣室組件相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的噪聲、進(jìn)排氣產(chǎn)生的噪聲，這些聲音從前艙通過空氣傳播，透過車身前擋板、車窗和車門等進(jìn)入駕駛室內(nèi)被駕駛員感知。

圖4 空氣輻射示意圖

2.2 結(jié)構(gòu)傳聲

真空泵裝配在車身或者動(dòng)總上，真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的噪聲一方面通過真空泵自帶減震墊傳遞到真空泵支架、支架傳遞到車身或者動(dòng)總，一方面通過真空管路傳遞到真空助力器，進(jìn)一步傳遞到車身，通過結(jié)構(gòu)輻射傳遞到駕駛艙內(nèi)被駕駛員感知[1]。

圖5 結(jié)構(gòu)傳聲示意圖

3 噪音優(yōu)化措施

3.1 降低空氣輻射

空氣輻射傳遞的聲音大小和真空泵距駕駛員的距離有關(guān)，距離越遠(yuǎn)，傳遞的聲音越小，所以真空泵布置要遠(yuǎn)離駕駛員，最好的布置位置是右后大燈附近區(qū)域。

3.2 降低結(jié)構(gòu)輻射

影響結(jié)構(gòu)輻射的因素很多，簡單以裝配在左縱梁上的葉片式真空泵為例說明優(yōu)化措施。

3.2.1 調(diào)整真空泵自帶減震墊

調(diào)整真空泵自帶或者真空泵支架自帶的軟墊硬度，通過降低結(jié)構(gòu)傳遞的振動(dòng)降低傳遞到駕駛艙內(nèi)的噪聲。某車型將真空泵橡膠軟墊硬度從50改為30～35，車內(nèi)駕駛員右耳噪聲降低2.94dBA[2]。

圖6 調(diào)整軟墊優(yōu)化效果圖

3.2.2 調(diào)整真空泵支架+管路和車身的配合結(jié)構(gòu)

通過優(yōu)化真空泵支架的模態(tài)+優(yōu)化真空管路和車身配合的結(jié)構(gòu)，降低結(jié)構(gòu)傳遞的振動(dòng)，從而降低噪聲。某車型通過優(yōu)化真空泵支架+優(yōu)化管路和車身配合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)駕駛員右耳噪聲降低8.54dBA[3]。

圖7 調(diào)整真空泵支架+管路和車身配合結(jié)構(gòu)

3.3 降低真空泵自身產(chǎn)生的噪音

通過降低真空泵自身產(chǎn)生的噪音值實(shí)現(xiàn)整車噪音降低。降低真空泵傳動(dòng)套的高度、優(yōu)化葉片與定子的配合尺寸、提高空氣室組件的表面粗糙度、更換噪音低的電機(jī)總成、增加排氣分流的管路等可以降低真空泵的工作噪音，不同的措施在不同的車型上表現(xiàn)不同，需要根據(jù)實(shí)車的實(shí)際情況制定相應(yīng)的措施，在降噪和產(chǎn)品性能、成本、開發(fā)周期等中 間平衡[4]。

4 結(jié)論

因電動(dòng)車項(xiàng)目無發(fā)動(dòng)機(jī)，噪聲源少，真空泵的噪聲更容易被客戶感知，故整車的NVH要求更高，降低真空泵傳遞到駕駛艙內(nèi)的噪聲成為越來越重要。本文從真空泵的噪聲來源、傳遞路徑等方面分析，提出真空泵降噪的有效措施，并實(shí)車驗(yàn)證可行。項(xiàng)目所處的階段不同，噪音優(yōu)化方案考慮的重點(diǎn)會(huì)有所不同，選擇對(duì)該項(xiàng)目最有的提升方案即可。本文所述的真空泵噪音優(yōu)化方案通用性強(qiáng)，對(duì)電動(dòng)車噪音提升有一定的參考價(jià)值。