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全國統(tǒng)一服務(wù)熱線： 4000-8444-68隨著環(huán)保政策與能源緊缺的加劇，國內(nèi)電動(dòng)車市場逐漸崛起，中國電動(dòng)車市場逐漸引起世界的關(guān)注，國內(nèi)市場也成為全球電動(dòng)車主要市場。隨著電動(dòng)汽車用戶數(shù)量的不斷增加，電動(dòng)技術(shù)的不斷完善，對(duì)電動(dòng)汽車的各種性能要求也將不斷提升，噪音問題作為電動(dòng)車存在的基本問題，是電動(dòng)車發(fā)展進(jìn)程中不容忽視的。電動(dòng)汽車的制動(dòng)助力方面當(dāng)前主要采用電動(dòng)真空泵與電動(dòng)助力器相結(jié)合的方式，電動(dòng)汽車擺脫了對(duì)傳統(tǒng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的依賴，因此傳統(tǒng)的進(jìn)氣歧管技術(shù)就無法利用到發(fā)動(dòng)機(jī)上，只能借助單獨(dú)的真空泵系統(tǒng)提供真空；電動(dòng)真空泵工作時(shí)受結(jié)構(gòu)與速度的影響，往往會(huì)出現(xiàn)噪音，特別是排除發(fā)動(dòng)機(jī)噪音后，真空泵的噪音將會(huì)更加突出。所以如何降低真空泵的噪音，成為車企的主要關(guān)注點(diǎn)與需要解決的問題所在。
1 、電動(dòng)汽車真空泵應(yīng)用現(xiàn)狀
當(dāng)前電動(dòng)汽車的真空泵可以分為活塞式電動(dòng)真空泵、膜片式電動(dòng)真空泵與葉片式電動(dòng)真空泵三大類，這幾類真空泵形式與結(jié)構(gòu)存在一定差異，各有優(yōu)勢和劣勢，所以在不同的車型上具有不用的應(yīng)用。受發(fā)展與歷史原因等的影響，造成當(dāng)前以葉片式電動(dòng)真空泵為主的局面，葉片式真空泵在高速工作過程中，金屬的內(nèi)壁結(jié)構(gòu)會(huì)與石墨材質(zhì)的葉片發(fā)生摩擦，造成撞擊或噪音的出現(xiàn)。
結(jié)合電動(dòng)汽車的整車情況，電動(dòng)真空泵的主要指標(biāo)表現(xiàn)為成本、重量、耐久性、尺寸與振動(dòng)噪聲等。活塞式電動(dòng)真空泵受耐久性的影響，多用于低俗運(yùn)行的電動(dòng)汽車中，同時(shí)決定了汽車對(duì)可靠性要求有限，制動(dòng)性能也不會(huì)很高，因此車型以低端為主。膜片式電動(dòng)真空泵的主要不足表現(xiàn)為工作腔體與膜片尺寸較大，結(jié)構(gòu)上雙膜片表現(xiàn)為水平的放置，推桿在腔體內(nèi)做循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此工作過程中的振動(dòng)性較強(qiáng)，而且零部件的造價(jià)較高，但是相對(duì)于葉片式電動(dòng)真空泵而言噪音的控制能力較好，噪音相對(duì)的低8-9dB。該類型真空泵用于對(duì)整車布局方面要求較低的車型中，成本要求用于對(duì)成本要求不高，噪音控制能力較好的車型上。
葉片式電動(dòng)真空泵的的噪音分析。葉片式電動(dòng)真空泵工作狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速在 5000r/s 左右，因此存在高頻震動(dòng)現(xiàn)象，雖然電動(dòng)真空泵配備了橡膠墊進(jìn)行減震，但是安裝位置上如果不進(jìn)行合理設(shè)置，安裝于車架上時(shí)就會(huì)造成高頻震動(dòng)到傳遞到駕駛室內(nèi)，影響駕駛體驗(yàn)。為降低泵體的振動(dòng)傳導(dǎo)性能，使其得到充分的衰減，可以將電動(dòng)真空泵置于前置前驅(qū)車的減速器或電機(jī)上，使其震動(dòng)通過懸置裝置得到二次衰減，因此可以有效的降低電動(dòng)真空泵的噪音，使其通過整車進(jìn)行傳導(dǎo)出去；由于噪音可以通過空氣傳播，因此電動(dòng)真空泵的設(shè)計(jì)上可以將其設(shè)置在距駕駛室最遠(yuǎn)的的對(duì)角線上，降低噪音的傳遞。葉片式真空泵的位置選定后需要對(duì)連接支架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模擬分析，了解機(jī)械結(jié)構(gòu)可能存在的共振現(xiàn)象，降低共振產(chǎn)生的噪音。
膜片式電動(dòng)真空泵由泵體和電機(jī)組成，特點(diǎn)在于進(jìn)排氣孔道處于泵體上，孔道的兩端含有對(duì)稱性的活塞組件，包含活塞桿、金屬嵌件與膜片等結(jié)構(gòu)，墨片外圈直接與泵體連接，軸承亞裝載活塞桿的一端，帶偏心的芯軸與軸承連接，電機(jī)輸出軸與芯軸變現(xiàn)為過盈配合，芯軸受電機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)活塞組件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；膜片在活塞連桿的作用下發(fā)生變形運(yùn)動(dòng)，處于止點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，膜片內(nèi)的空間最大，處于抽氣狀態(tài)時(shí)，膜片內(nèi)形成負(fù)壓，出現(xiàn)吸力，反之處于排氣狀態(tài)。為保證真空泵處于平衡狀態(tài)，泵體上常配置平衡塊。
活塞式真空泵又叫做往復(fù)式真空泵，主要依賴氣缸內(nèi)的活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)氣體的吸入與排出?；钊秸婵毡么嬖诹⑹脚c臥式之分，還存在單缸與雙缸之分，因此排氣閥也有自由閥式與滑閥式之分?；钊秸婵毡貌皇芩魵庥绊?，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，容易操作，但極限真空度不高。
2 、電動(dòng)汽車真空泵噪音問題的分析
以某低速運(yùn)行的電動(dòng)汽車為例進(jìn)行分析，電動(dòng)真空泵為活塞式。直流電機(jī)直接與安裝好的偏心輪連接，在電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)下通過偏心輪實(shí)現(xiàn)對(duì)左右對(duì)稱活塞的帶動(dòng)，使活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞上采用柔性活塞配件可以很好的密封結(jié)構(gòu)，同時(shí)還可以降低汽缸和活塞之間的摩擦。基于活塞的運(yùn)動(dòng)，活塞和進(jìn)氣閥之間的容積處于周期性的擴(kuò)張與收縮中，保證缸體內(nèi)氣壓處于周期性變化，實(shí)現(xiàn)氣流的單項(xiàng)傳遞，為系統(tǒng)提供真空環(huán)境。
結(jié)合開發(fā)過程與汽車使用過程的反饋，可以發(fā)現(xiàn)電動(dòng)汽車與真空泵之間的振動(dòng)噪音主要受下列問題的影響：
①電動(dòng)真空泵與車輛的連接處設(shè)置不合理，造成減震效果下降，使振動(dòng)直接傳遞到駕駛室或整車結(jié)構(gòu)。
②電動(dòng)真空泵與支架形成的真空泵系統(tǒng)存在一定的振動(dòng)頻率，如果沒有充分考慮電動(dòng)汽車上部件的固有頻率，可能會(huì)造成兩者的類似，造成真空泵系統(tǒng)共振的出現(xiàn)。
③電動(dòng)真空泵的位置設(shè)計(jì)不合理，真空泵處于汽車結(jié)構(gòu)較為單薄的翼板等部位，導(dǎo)致振動(dòng)情況加劇，振動(dòng)傳遞加強(qiáng)。
④電動(dòng)真空泵受自身結(jié)構(gòu)的影響，造成振動(dòng)噪音的增加。
⑤電動(dòng)真空泵的抽氣效率設(shè)置不合理。電動(dòng)汽車的制動(dòng)環(huán)節(jié)對(duì)真空的要求較高，因此要設(shè)置可是的真空泵抽氣效率或增加真空泵。當(dāng)電動(dòng)真空泵的抽氣效率在后半段大幅降低時(shí)，過低的真空度或造成空氣閥兩側(cè)壓差的異常，造成真空助力器的異常噪音。
⑥電動(dòng)真空泵的氣動(dòng)閥值設(shè)置不合理。真空泵的啟停閥值在很大程度上影響了真空泵的工作時(shí)間。一旦真空泵的啟動(dòng)閥值超過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值較大時(shí)，就會(huì)使真空泵的啟動(dòng)次數(shù)大大增加；一旦真空泵的啟動(dòng)閥值過低時(shí)，就會(huì)增加電動(dòng)真空泵的單次啟動(dòng)時(shí)間，造成真空泵工作時(shí)間的延長，因此需要結(jié)合實(shí)際需求對(duì)啟動(dòng)時(shí)間和啟動(dòng)次數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，找到合理的搭配。
3 、電動(dòng)汽車真空泵噪音問題的對(duì)策
針對(duì)這類問題，需要進(jìn)行如下方向的調(diào)節(jié)，降低振動(dòng)噪音的影響：
①提升二級(jí)減震效果，電動(dòng)汽車的真空泵常通過一級(jí)減震單元與支架相連，之后將整個(gè)支架通過螺栓螺母結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定，實(shí)現(xiàn)與車身的連接，此時(shí)可以在連接部位增加橡膠墊，降低連接處的振動(dòng)效果，形成二級(jí)隔振。
②傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中為提升減震性，往往采用較多的減震墊，這樣在很大程度上增加了振動(dòng)的傳遞效果，此時(shí)可以適當(dāng)減少減震墊數(shù)目，降低振動(dòng)的傳遞效果。
③調(diào)整電動(dòng)真空泵在電動(dòng)汽車上的布局位置，將真空泵設(shè)置在剛度、強(qiáng)度較高的位置，避免直接與薄壁結(jié)構(gòu)的連接；可以將電動(dòng)真空泵與變速箱、電動(dòng)機(jī)等大質(zhì)量的系統(tǒng)連接在一起，充分利用原有的獨(dú)立減震機(jī)構(gòu)，降低振動(dòng)的傳導(dǎo)效果。
④對(duì)真空管的形式進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其與電動(dòng)汽車的配氣需求保持一致；還可對(duì)真空管上卡扣的位置與數(shù)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，降低振動(dòng)的出現(xiàn)。
⑤適當(dāng)提高電動(dòng)真空泵的抽氣效率增量。如果抽氣效率設(shè)置不合理，數(shù)值相對(duì)較低時(shí)，就會(huì)造成電動(dòng)真空泵的單次工作時(shí)間的增加。所以可以適當(dāng)提升該值，降低真空泵的持續(xù)工作時(shí)間。
⑥合理的調(diào)整真空泵的啟動(dòng)閥值。采用車速傳感系統(tǒng)，將車速作為數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)的依據(jù)，判斷路況。如果車速不高時(shí)，周圍環(huán)境大都比較擁堵，因此通過降低啟動(dòng)閥值可以使啟動(dòng)頻率大幅減少，此時(shí)啟動(dòng)閥值的的降低不會(huì)降低向汽車提供的制動(dòng)力，因?yàn)檐囁儆邢?，可以滿足設(shè)計(jì)要求；如果行車速度較高時(shí)，需要較低的制動(dòng)頻率，而且制動(dòng)力需要較大，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)提升真空泵啟動(dòng)閥值。
⑦更換電動(dòng)真空泵的形式。通過對(duì)電動(dòng)真空泵的支架添加重塊，可以增加支架的穩(wěn)定性，降低振動(dòng)的傳導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)證明對(duì)比不加重塊時(shí)噪音得到有效控制。還可以選用噪音較低的膜片式真空泵，通過真空泵的改變可以使對(duì)噪音的控制下降到最低水平，特別是高頻噪聲和振動(dòng)可以得到有效控制。
結(jié)合電動(dòng)真空泵的具體應(yīng)用環(huán)境，要實(shí)現(xiàn)對(duì)真空泵噪音的降低，可以采用以下措施進(jìn)行調(diào)節(jié)：
①提升汽車前置機(jī)艙的密封性能。通過對(duì)機(jī)艙密封性進(jìn)行改進(jìn)，可以降低噪音向外的傳遞，實(shí)現(xiàn)將噪音控制在內(nèi)部的目的，減少噪音向外部的擴(kuò)散。
②針對(duì)電動(dòng)真空泵的排氣噪音而言，雖然相對(duì)于整體而言噪音較小，但容易控制，通過加裝軟管等措施，可以將噪音控制在較低的范圍，起到降噪的目的。
③調(diào)節(jié)電動(dòng)真空泵的功率，在滿足抽氣效率的前提下，適當(dāng)減小功率，可以起到一定的降噪目的。
④改進(jìn)真空罐的結(jié)構(gòu)，采用新型設(shè)計(jì)，對(duì)真空罐的本體進(jìn)行優(yōu)化，降低罐體振動(dòng)，特別是車身與罐體的連接位置，采用隔振處理，提升隔振效果，減少真空罐向車體傳遞的振動(dòng)，改善車內(nèi)的振動(dòng)噪聲。
電動(dòng)汽車擺脫了對(duì)傳統(tǒng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的依賴，主要采用電池進(jìn)行供電，所以發(fā)動(dòng)機(jī)之外的噪音就會(huì)顯得十分明顯。整車的噪音控制成為汽車設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的重點(diǎn)，因此在電動(dòng)汽車的后續(xù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)對(duì)真空泵的噪音進(jìn)行關(guān)注。本文結(jié)合電動(dòng)汽車真空泵的應(yīng)用現(xiàn)狀，指出常見的真空泵分類與噪音的潛在影響因素，為后續(xù)噪音分析提供指引，之后結(jié)合電動(dòng)汽車真空泵噪音影響因素進(jìn)行分析，最終提出有針對(duì)性的噪音改善對(duì)策，可以在很大程度上提升對(duì)電動(dòng)汽車噪音的控制水平。
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