本实用新型涉及汽车空调压缩机技术领域，特别是涉及一种汽车空调压缩机离合器动态吸合噪音测试系统。
背景技术：
1)离合器的动态吸合噪音是汽车空调压缩机的噪音主要来源之一，现有测试实验中的离合器的动态吸合噪音是模拟压缩机负荷进行的吸合噪音实现的，离合器的吸合、断开动作过程中存在运行负荷条件变化不确定性，导致每次吸合噪音波动较大，究其原因，现有离合器动态吸合噪音测试方法主要根据以压缩机运转的压力、温度、冷媒量等组成的轴负荷条件作为吸合初始状态的，经过多次吸合，每次因运行负荷变化导致轴负荷状态存在差异性，无法准确控制，进而导致测试的动态吸合噪音结果波动，无法准确评价。
2)基于动态吸合噪音的测试方法对测试样本的要求比较复杂，不同的压缩机安装方式差异，结构差异，对于定量评价压缩机离合器噪音来说存在差异性。
3)原有通过设备系统控制压缩机运行条件负荷的方式下，单次吸合断开动作后，系统再次稳定到测试条件的时间长，导致动态吸合噪音测试时间长，需要提高测试稳定性和测试效率。
4)压缩机吸合噪音属于冲击信号，何时触发测量冲击信号变得很关键，触发时刻不合适会导致冲击信号幅值衰减或测量不完整。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种汽车空调压缩机离合器动态吸合噪音测试系统,用于测试评价汽车压缩机离合器在具有轴负荷下的吸合噪音。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种汽车空调压缩机离合器动态吸合噪音测试系统，包括电机驱动台、待测的压缩机离合器，所述压缩机离合器具有皮带轮、衔铁，压缩机离合器的皮带轮内设有电磁线圈，用于吸引压缩机离合器的衔铁，还包括转轴支架、磁粉离合器，所述转轴支架、磁粉离合器分别固定安装在电机驱动台上，压缩机离合器的皮带轮通过轴承安装在转轴支架上，电机驱动台的电机与压缩机离合器的皮带轮通过皮带动力连接，磁粉离合器的转轴、压缩机离合器的衔铁刚性连接，使磁粉离合器成为压缩机离合器的轴负荷等效装置。
优选地，磁粉离合器的转轴为花键齿轴，磁粉离合器的转轴花键端与压缩机离合器的衔铁花键配合，并螺母锁定，使压缩机离合器的转轴部分被磁粉离合器的转轴替换，压缩机离合器的头盖部分被转轴支架替换。
优选地，还包括麦克风，对应压缩机离合器的皮带轮、衔铁设置，用于采集压缩机离合器动态吸合噪音信号。
优选地，还包括电流传感器，所述电流传感器与压缩机离合器的电磁线圈串联，用于测量压缩机离合器电磁线圈的电流信号。
一种汽车空调压缩机离合器动态吸合噪音测试方法，采用测试系统，测试方法包括以下步骤：
s1、测试条件
将压缩机实际工况条件下的负荷转化成等效轴扭矩，通过磁粉离合器的线圈电流控制加载在磁粉离合器转轴上的扭矩，进而控制压缩机离合器的轴负荷，使压缩机离合器的轴负荷等于所述的等效轴扭矩，并在压缩机离合器吸合之前进行轴负荷的预加载；
s2、测试过程
测量轴负荷加载下的吸合噪音，通过麦克风将采集的压缩机离合器动态吸合噪音信号转化成电信号，并计算得到噪音分贝值；
以及，同时测量压缩机离合器电磁线圈的电流信号；
s3、数据处理
对测试过程得到的噪音测量数据结果进行噪音总值运算。
优选地，步骤s2中，根据压缩机离合器的电磁线圈电信号，确定触发麦克风采集吸合噪音的条件；根据压缩机离合器的吸合过程所需时长，得到麦克风采集吸合噪音的时长。
优选地，步骤s3中，绘制压缩机离合器动态吸合噪音曲线、压缩机离合器的电磁线圈电流曲线，得到吸合噪音采集区间对应的压缩机离合器的电磁线圈电流变化区间；
根据压缩机离合器的电磁线圈电流变化区间，确定噪音总值运算的起始时刻、中止时刻。
优选地，步骤s1中，
压缩机离合器电磁线圈的供电电压选择12vdc，测试过程中，吸合次数为10次以上，单次吸合后维持时长为5～10秒；
麦克风频响范围选择20～20000hz以上,动态幅值120db，吸合噪音测点位置选择距离离合器中心轴向10-50cm处；
通过电流传感器与压缩机离合器电磁线圈串联，测量压缩机离合器电磁线圈的电流信号；电流传感器信号转化周期小于1ms，以便能响应吸合瞬间的电流动态信号；
优选地，沿压缩机离合器的皮带轮周向均匀设定多个测点，通过测量各测点吸合噪音的大小差异来判断离合器吸合时，圆周上各吸合接触位置的吸合力是否一致，如果吸合力一致，则判定离合器样品安装正常。
优选地，步骤s1中，将压缩机实际工况条件下的负荷转化成等效轴扭矩的方法为：测试前，将压缩机在性能实验台架上运行各种工况条件的负荷，同时用压缩机动态扭矩测量装置对压缩机的轴扭矩进行实时测量，这样测量的扭矩值将表征压缩机运行的负荷大小。
由于采用了上述技术方案，本实用新型解决了以下问题：
1)解决汽车空调压缩机在多次动态吸合过程中由于轴负荷波动造成动态吸合噪音波动的问题，保证电磁离合器动态负荷下的吸合性能试验评价的稳定性。
2)本实用新型解决动态吸合过程中吸合噪音信号的触发测量时机不准的问题。
本实用新型具有如下有益效果：
1、保证评价压缩机离合器吸合噪音、动态吸合噪音的规范化测试标准，有利于离合器产品的吸合性能评价和性能控制。
2、可以通用化到各种形式的离合器吸合噪音测试，具有普遍性。
3、改善了动态吸合噪音实验测试设备的资源占用。
附图说明
图1为压缩机离合器、磁粉离合器的配合示意图；
图2为本实用新型的系统结构示意图；
图3为本实用新型的方法流程示意图；
图4为压缩机离合器动态吸合噪音曲线、压缩机离合器的电磁线圈电流曲线示意图；
图5为麦克风分布示意图。
图中，1为电机驱动台，2为压缩机离合器，21为皮带轮，22为衔铁，23为电磁线圈，24为轴承，25为轴封，3为磁粉离合器，31为转轴，4为转轴支架，5为麦克风。
具体实施方式
参加图1、图2，一种汽车空调压缩机离合器动态吸合噪音测试系统，包括电机驱动台1、待测的压缩机离合器2，所述压缩机离合器具有皮带轮21、衔铁22，压缩机离合器的皮带轮内设有电磁线圈23，用于吸引压缩机离合器的衔铁，还包括转轴支架4、磁粉离合器3，所述转轴支架、磁粉离合器分别固定安装在电机驱动台上，压缩机离合器的皮带轮通过轴承24安装在转轴支架上，电机驱动台的电机与压缩机离合器的皮带轮通过皮带动力连接，磁粉离合器的转轴31、压缩机离合器的衔铁刚性连接，使磁粉离合器成为压缩机离合器的轴负荷等效装置。
磁粉离合器的转轴为花键齿轴，磁粉离合器的转轴花键端与压缩机离合器的衔铁花键配合，并螺母锁定，使压缩机离合器的转轴部分被磁粉离合器的转轴替换，压缩机离合器的头盖部分被转轴支架替换。
测试系统还包括麦克风，对应压缩机离合器的皮带轮、衔铁设置，用于采集压缩机离合器动态吸合噪音信号。
测试系统还包括电流传感器，所述电流传感器与压缩机离合器电磁线圈串联，用于测量压缩机离合器电磁线圈的电流信号。
参加图3，一种汽车空调压缩机离合器动态吸合噪音测试方法，分为以下几个测试环节：
1、压缩机轴负荷条件
动态吸合噪音轴负荷条件根据压缩机实际工况条件下的负荷条件进行转化，转化成等效轴扭矩，在离合器吸合之前进行预加载，推荐60cc～150cc排量的汽车空调压缩机预加载轴扭矩在10n.m～40n.m之间取值。
2、测试条件
吸合条件：测试条件中离合器线圈供电电压选择12vdc，吸合次数到10次以上，吸合时长按照5～10秒选择。
麦克风条件：麦克风频响范围选择20～20000hz以上,动态幅值120db，吸合噪音测点位置选择距离离合器中心轴向30cm处进行测量。详见图2。
吸合噪音初判3个位置为离合器圆周向30cm处测量点。详见图5。
离合器电流信号条件：选择电流传感器串联进离合器线圈电路内进行测量。电流传感器信号转化周期小于1ms，以便能响应吸合瞬间的电流动态信号。
3、测试步骤：
测点位置1时，默认此为离合器圆周初始位置，进行多次，轴负荷加载下的吸合噪音测量；
测点位置2时，麦克风传感器位置不变，脱开衔铁后，衔铁按照圆周顺时针方向旋转120度位置后进行第二次多次吸合噪音测量。
测点位置3时，麦克风传感器位置不变，脱开衔铁后，衔铁按照圆周顺时针方向再旋转120度位置后进行第三次多次吸合噪音测量。
如图5，图示上推荐设置3个噪音测量点，主要用于离合器吸合噪音初判确认，设置周向多个测点的作用是可以通过测量吸合噪音结果的大小、时间间隔差异来判断离合器吸合时，圆周上各吸合接触位置的吸合力是否一致，因为吸合力的差异将导致吸合噪音的幅值差异，由此测点位置的噪音差异信息可以判断离合器样品的安装是否异常，是否存在双响等非稳定情况，影响离合器吸合噪音的稳定测试评价。
经过以上离合器吸合过程初判确认后，进入正式测试步骤，一般将测试用麦克风传感器位置设置在距离合器中心10～50cm位置，将离合器衔铁中某一铆钉固定在同一个位置进行10次以上的动态吸合噪音测量，然后对多次测量的噪音幅值结果进行平均，以达到稳定测试和表征压缩机离合器吸合性能的目的。
4、动态吸合噪音数据处理：
按照以上测试过程的数据结果，通过软件将吸合噪音数据进行噪音总值运算，运算中按照采集的离合器电流信号作为触发计算噪音的起始时刻。
以上四部分中，第一部分中的测试条件为主要实用新型点，其一，本实用新型中采用磁粉离合器作为定量轴负荷等效装置，用转轴预加载扭矩代替汽车空调压缩机实际轴负荷，并通过磁粉离合器线圈电流大小精确控制加载扭矩在磁粉离合器转轴上，然后磁粉离合器转轴与压缩机离合器进行刚性连接，替换了原有借用压缩机运行工况控制的轴负荷的测试条件；
同时设计了一套压缩机皮带轮轴承安装固定用的转轴支架，保证此转轴支架能安装在电机驱动台上，此转轴支架与磁粉离合器分别安装固定在电机驱动台上，由电机驱动压缩机离合器皮带轮按照一定转速旋转，磁粉离合器模拟压缩机轴负荷的转轴一端设计成为与压缩机离合器衔铁花键配合的花键齿轴，使压缩机离合器的转轴和头盖部分被磁粉离合器转轴和转轴支架替换。详见示图1。
其二，本实用新型，设计在四部分中，采用测试条件中的离合器线圈电流作为触发测试吸合瞬间的参考信号源，电磁离合器的工作原理就是通过对离合器内的电磁线圈通电，由线圈电流产生轴向电磁力，从而吸合衔铁的吸合面与皮带轮吸合面吸合冲击，产生出吸合噪音，有轴负荷加载时，原理是一样的，通过公式：
f＝ni，f电磁力，n线圈匝数，i线圈中的电流。
由电磁力产生衔铁吸合向带轮吸合面的加速度，在冲击碰撞后，激发周边结构金属振动，进而对周边空气介质产生振动，形成声波，声波以声压信号的方式向四周辐射传递，最终由麦克风的声压感应膜片感应振动转化成电信号，计算得到噪音分贝值。
f(τ)＝ni(τ)→ma(τ)→m1a(τ)h(τ)→p(τ)；
f(τ)为电磁力随时间的函数；
a(τ)为吸合冲击时的吸合盘加速度随时间的函数；
h(τ)由冲击造成离合器金属部件的振动随时间的结构响应传递函数；
p(τ)空气声压波随时间函数；
m为吸合盘的质量；
m1为吸合盘及离合器其他部件的质量；
以上从电流信号、吸合噪音声压信号的触发模拟时间前后时序关系见示图4。
由以上过程解析，选择电流作为吸合噪音触发测量是能覆盖吸合中的声能量辐射过程的，选择电流信号(如i＝0.5a，或其他较小的电流)作为触发采集吸合噪音的条件，剩下只需要选择好吸合时间，作为吸合噪音幅值计算时间就可以了，本实用新型将通过吸合过程的时间分析，常选择10ms～50ms作为计算吸合噪音的时长。
这个过程中的初始传递是以电信号传递开始，所以选择用电流信号作为触发时刻信号将准确把握住吸合噪音的冲击信号过程，以此统一吸合噪音触发计算时间将保证吸合噪音测试完整性。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。
1.一种汽车空调压缩机离合器动态吸合噪音测试系统，包括电机驱动台、待测的压缩机离合器，所述压缩机离合器具有皮带轮、衔铁，压缩机离合器的皮带轮内设有电磁线圈，用于吸引压缩机离合器的衔铁，其特征在于：还包括转轴支架、磁粉离合器，所述转轴支架、磁粉离合器分别固定安装在电机驱动台上，压缩机离合器的皮带轮通过轴承安装在转轴支架上，电机驱动台的电机与压缩机离合器的皮带轮通过皮带动力连接，磁粉离合器的转轴、压缩机离合器的衔铁刚性连接，使磁粉离合器成为压缩机离合器的轴负荷等效装置。
2.根据权利要求1所述的一种汽车空调压缩机离合器动态吸合噪音测试系统，其特征在于：磁粉离合器的转轴为花键齿轴，磁粉离合器的转轴花键端与压缩机离合器的衔铁花键配合，并螺母锁定，使压缩机离合器的转轴部分被磁粉离合器的转轴替换，压缩机离合器的头盖部分被转轴支架替换。
3.根据权利要求1所述的一种汽车空调压缩机离合器动态吸合噪音测试系统，其特征在于：还包括麦克风，对应压缩机离合器的皮带轮、衔铁设置，用于采集压缩机离合器动态吸合噪音信号。
4.根据权利要求1所述的一种汽车空调压缩机离合器动态吸合噪音测试系统，其特征在于：还包括电流传感器，所述电流传感器与压缩机离合器的电磁线圈串联，用于测量压缩机离合器电磁线圈的电流信号。
技术总结