基于NVH的輕型轎車(chē)后橋異響改善

薛振飛

（廈門(mén)金龍聯(lián)合汽車(chē)工業(yè)有限公司 361023)

基于NVH的輕型轎車(chē)后橋異響改善

薛振飛

（廈門(mén)金龍聯(lián)合汽車(chē)工業(yè)有限公司 361023)

汽車(chē)后橋異響是車(chē)輛常見(jiàn)噪聲源之一，影響駕駛員和乘客舒適性，因此對(duì)后橋異響的分析對(duì)改善車(chē)輛NVH性能具有重要意義。本文通過(guò)采集車(chē)內(nèi)、后橋、變速箱等位置的振動(dòng)信號(hào)，分析改善前后的頻率曲線圖，驗(yàn)證了改善效果。本文運(yùn)用NVH測(cè)試方法分析汽車(chē)后橋噪聲，為優(yōu)化車(chē)輛NVH性能提供了依據(jù)。

后橋；主減速器；異響；NVH測(cè)試

1 背景

海外某市場(chǎng)反饋，車(chē)輛行駛到105 km/h后，在該時(shí)速段反復(fù)加減速，后橋會(huì)產(chǎn)生“嗚嗚”的異響聲，故障里程短，故障頻次為100%。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)拆解，并未發(fā)現(xiàn)明顯故障零部件，未找到故障原因。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該問(wèn)題國(guó)內(nèi)市場(chǎng)無(wú)相應(yīng)反饋，主要原因?yàn)榘次覈?guó)法規(guī)要求，該款車(chē)最高時(shí)速限制為100 km/h。

2 故障原因分析

2.1 初步分析與驗(yàn)證：結(jié)合故障現(xiàn)象，分析得出產(chǎn)生后橋異響的可能原因，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證（如表1所示）。

根據(jù)表1的試驗(yàn)結(jié)果，判定后橋異響產(chǎn)生的主要原因?yàn)楹髽蛑鳒p嚙合時(shí)，主/被動(dòng)齒輪齒間隙設(shè)定值偏大，齒輪表面精度低，粗糙度大。

3 NVH試驗(yàn)[1]

3.1 試驗(yàn)方法

由表1試驗(yàn)結(jié)果，得出后橋異響主要原因，本試驗(yàn)相對(duì)原狀態(tài)，增設(shè)2種主減狀態(tài)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行性能提升，制定如下方案。

①減小主減速器齒輪間隙：后橋主減速器齒隙由原來(lái)0.13～0.18 mm減小到0.1～0.12 mm。

②將原主減速器普通齒更換為精磨齒。

3.2 測(cè)點(diǎn)布置

底盤(pán)：變速器（gearbox）、傳動(dòng)軸吊掛1（shaft-1）、傳動(dòng)軸吊掛2（shaft-2）、后橋鼻頭（axle noise）、后橋橋殼（axle housing）各布置一個(gè)加速度傳感器[2]。車(chē)內(nèi)后排（倒數(shù)第二排，這里定義為后排）座椅導(dǎo)軌布置一個(gè)加速度傳感器，并在前排和后排座椅上布置麥克風(fēng)[3]。

3.3 試驗(yàn)設(shè)備

試驗(yàn)設(shè)備清單如表2所示。

3.4 試驗(yàn)條件

在無(wú)風(fēng)雨雪天氣下進(jìn)行，試驗(yàn)路段堅(jiān)硬平滑，避免環(huán)境因素影響車(chē)輛噪聲監(jiān)測(cè)。

3.5 試驗(yàn)工況

①5擋95～105 km/h左右，稍松油門(mén)，再輕踩油門(mén)。

②5擋加速至110 km/h左右，放松油門(mén)（帶一點(diǎn)油門(mén)）緩慢減速至90 km/h左右。

3.6 試驗(yàn)結(jié)果

3.6.1 5擋95～105 km/h左右

圖1 5擋95～105 km/h前排及后排頻譜噪音對(duì)比（A計(jì)權(quán)）

圖1為3種狀態(tài)5擋95～105 km/h左右的車(chē)內(nèi)噪聲頻譜對(duì)比?？梢钥闯鰷p小齒隙或采用精磨齒主減，前排和后排噪聲在502 Hz（主嚙合階次）附近的能峰值基本消除。減少齒隙后排A計(jì)權(quán)噪聲值由74.5 dB（A）降到71.7 dB（A），降低了2.8 dB（A）；更換精磨齒主減后排噪聲也降低了3.8 dB（A）。

表3 5擋95～105 km/h車(chē)內(nèi)噪聲Colormap圖對(duì)比

表3反映的是該工況下主減噪聲成分的Colormap圖（本次關(guān)注的主減部分頻率）。從表中圖片可以看出，五擋95～105 km/h整個(gè)行駛過(guò)程中，后排噪聲頻率成分中的主減齒輪噪聲成分，調(diào)小齒輪間隙狀態(tài)從原狀態(tài)最大值為78.6 dB（A），降低到72.6 dB（A），降低了6 dB（A），更換為精磨齒降低更明顯，降低了10.1dB（A）[4]。

減小齒輪間隙后，5擋95～105 km/h左右，主減齒輪嚙合振動(dòng)減小，后橋鼻頭和橋殼的主減嚙合頻率峰值明顯降低。更換為精磨齒，主減齒輪嚙合頻率峰值進(jìn)一步下降，精磨齒效果最明顯。

3.6.2 5擋110 km/h帶油門(mén)減速至90 km/h左右的過(guò)程

由于原狀態(tài)在5擋110 km/h帶油門(mén)減速至90 km/h工況過(guò)程無(wú)明顯主減噪聲，此工況主要測(cè)試分析減小齒隙及更換精磨齒主減兩種狀態(tài)的噪聲。

減小齒輪間隙或更換精磨齒主減狀態(tài)，在5擋時(shí)當(dāng)車(chē)速?gòu)?10 km/h，放松油門(mén)（帶一點(diǎn)油門(mén)）緩慢減速至90 km/h左右的過(guò)程中，后橋主減出現(xiàn)異響，后橋振動(dòng)測(cè)點(diǎn)也檢測(cè)出較大的齒輪嚙合頻率峰值。但是對(duì)比原狀態(tài)出現(xiàn)主減噪聲的工況，原狀態(tài)主減噪聲測(cè)試過(guò)程主減噪聲成分最大值為78.6分貝，減少齒隙或更換精磨齒狀態(tài)，異響再現(xiàn)過(guò)程主減噪聲成分最大值分別為72.8分貝和72.7分貝，主減噪聲能量明顯降低。

4 結(jié)束語(yǔ)

文章以發(fā)生在95～105 km/h速度下的后橋異響為例，通過(guò)調(diào)小車(chē)輛主減齒輪間隙，在一定程度上改善了車(chē)內(nèi)后橋異響問(wèn)題，相同工況下（即原車(chē)異響工況）車(chē)內(nèi)噪聲與主減噪聲都減小。更換為精磨齒，對(duì)五擋95～105 km/h松踩油門(mén)工況的異響也有改善，且在三種狀態(tài)中，此狀態(tài)表現(xiàn)最優(yōu)[5]。

[1] 史瑞祥.汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋噪聲檢測(cè)方法研究[J].汽車(chē)零部件,2010(7).

[2] 胡磊,付暢,周君.汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋噪聲分析及控制研究[J].公路與汽運(yùn)，2007（6）:12-14.

[3] 藤瑞品.乘用車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)NVH研究與控制[D].長(zhǎng)沙:湖南大學(xué),2011:1-2.[4]

[4] 孫林.國(guó)內(nèi)外汽車(chē)噪聲法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展[J].汽車(chē)工程，2000,22（3）:154-158.

[5] 林逸,馬天飛等. 汽車(chē)NVH特性研究綜述[J].汽車(chē)工程,2002(3).

U471.2文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A

薛振飛，中級(jí)工程師,本科,研究方向?yàn)檐?chē)輛舒適性。