車輛中心 技術服務處 黃朝琴

隨全球產業自動化發展，空壓機（圖1）因具備潔淨、安全及易於控制等因素，故廣泛被應用於自動化設備，依不同機構型式可分為往復式、螺旋式、渦卷式、魯式及離心式等（圖2），其中往復式空壓機因具備輸出壓力高、故障率低、維修簡易及成本優勢，故市場佔比最高，但在排氣量、能源效率及振動噪音等設計則較其他機型更具挑戰性。

圖1. 各種用途空壓機機型

往復式空壓機與車輛引擎機構配置、冷卻及傳動方式相似，同樣具有活塞、連桿、曲軸、配重塊、氣缸及進排氣閥等機構，大型空壓機甚至具備飛輪，缸數亦有單缸、多缸、直列、水平、V型或扇形等配置；冷卻方式亦分為氣冷與水冷；傳動方式則有直結式與皮帶式；活塞潤滑方式又分為有油與無油式，整體振動噪音發生機制及改良對策亦極為相似。設計上縱然許多零組件與次系統會產生振動噪音問題，但仍可於設計開發過程，透過系統化方法，使產品達到良好振動噪音水準。

圖2. 空壓機種類

空壓機噪音可概分為機械音及氣流音，機械音主要源自活塞曲軸往復運轉的不平衡慣性力、運作過程氣閥片拍擊或敲擊音；氣流音則包括進排氣閥、空氣濾清器、消音器及空氣洩漏等聲音，整體噪音來源可歸納分屬進出風口、機體、機構、電機等4部分。

在實務產品振動噪音問題改良中，可優先提升產品減振及隔振設計，如無法有效排除，則須進一步檢視各主要次系統設計，其中動力系統須檢視空壓機曲軸配重平衡、軸彎曲、對心、組裝品質等；傳動系統則須確認皮帶或齒輪嚙合、軸承（滾珠、內/外環及保持器）特徵頻率；結構品質則可針對軸、軸承及軸承座剛性進行診斷，並確認結構是否存在共振問題。若無設計變更空間時，可增加額外配件（如制振器或吸隔音材）輔以減振或降噪，以提升產品整體振動噪音設計水準。

車輛中心(ARTC)在空壓機領域已建立相關技術服務能量並有豐富實務經驗，能提供業者空壓機振動噪音、聲功率、空氣濾清器/消音器傳輸損失/噪音減量等驗證技術服務。亦可依業者需求提供減振、吸振、隔振、吸音與隔音工程診斷及改良服務，除可協助解決產品異音困擾問題，增加產品價值外，亦提供客製化檢測設備規劃設計與建置。若需進一步了解相關檢測內容，歡迎聯絡ARTC振動噪音課黃朝琴工程師（電話：04-7811222分機3311、e-mail：hcc@artc.org.tw）。