馬成，汪江，施超，董恒，孟祥偉，王濤，于堯

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

某款MPV車型變速箱敲擊噪音分析與改進

馬成，汪江，施超，董恒，孟祥偉，王濤，于堯

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

針對某款MPV車型變速箱敲擊噪音問題，通過對整車及變速箱NVH性能進行測試，分析哪方面的原因造成變速箱敲擊噪音，同時通過優(yōu)化車輛的傳動系統(tǒng)，包含離合器剛度、離合器阻尼、變速箱齒輪側隙以及匹配雙質量飛輪等方案。對變速箱噪音問題進行分析改進，為同類問題的解決提供參考及思路。

NVH；敲擊噪音；離合器；剛度；阻尼

引言

整車 NVH性能越來越受到重視，消費者對車輛的使用不僅僅局限于普通的代步工具，而是希望所購買的轎車能帶來舒適的感覺，同時 NVH性能也代表著整車廠的設計能力及制造能力，提升整車的NVH性能至關重要[1]。

整車的振動來源主要是發(fā)動機，發(fā)動機的振動會在整車的傳動系統(tǒng)產(chǎn)生眾多的 NVH問題，若傳動系統(tǒng)的剛度及阻尼不能有效的抑制來自發(fā)動機飛輪的振動，可能就會導致變速箱內部的敲擊噪音，當振動嚴重到一定程度時，駕駛艙就會聽到明顯的變速箱噪音[2]。

本文主要基于調整離合器剛度及阻尼等策略，對變速器敲擊音進行分析及改善。

1 變速箱敲擊噪音識別

1.1 故障現(xiàn)象

在該MPV進行NVH測試發(fā)現(xiàn)，在600Hz~800Hz處車內噪音有突變，同時變速箱殼體振動同樣在 600Hz~800Hz出現(xiàn)突變，見圖1。

圖1 NVH測試結果

1.2 主觀評價

通過主觀評價發(fā)現(xiàn)，發(fā)動機怠速時，不斷踩松離合踏板，明顯感覺到車內的噪聲變化，在踩下離合踏板時，變速箱內部齒輪不再運轉，車內噪音變小，當松開離合踏板變速箱內部齒輪開始運轉，噪音變大，在消音室測試發(fā)現(xiàn)，踩踏板松踏板前后噪音變化約2dB，但主觀感覺明顯。

通過測試及主觀評價，確認該 MPV變速箱存在敲擊噪音，為解決該問題，初步計劃先優(yōu)化離合器。

2 離合器性能測試

2.1 離合器減振原理

離合器除保證動力連接及切斷的功能外，其另一個功能就是在發(fā)動機和變速器之間衰減不平穩(wěn)的扭轉振動，不同于電動機和渦輪機，內燃機是不能輸出恒定不變的轉矩的。不斷變化的曲軸角速度引起振動，并經(jīng)由離合器和變速器輸入軸將振動傳遞到變速器，由此導致了令人討厭的噪聲。離合器是用來使發(fā)動機和變速器之間的振動最小化的，圖2為離合器減振示意圖。

圖2 離合器減振示意圖

離合器對傳動系統(tǒng)減振的主要參數(shù)為離合器剛度 kD阻尼THD，通過對剛度kD及阻尼THD的調整避開傳動系統(tǒng)共振，降低變速箱的振動輸入，從而達到降低或消除變速箱敲擊噪音的目的[3]。

2.2 離合器優(yōu)化方案

因前期的噪音測試及主觀評價，確認目前變速箱現(xiàn)狀態(tài)不能達到量產(chǎn)水平，需要對系統(tǒng)進行優(yōu)化，通過公司專家及離合器廠家人員討論對接，確認首先對離合器進行優(yōu)化，并初步制定優(yōu)化方案擴大轉角，降低剛度，同時增加阻尼，具體變動見表1。

表1 離合器參數(shù)

2.3 離合器性能測試

圖3 變速箱打孔位置

為了解離合器的減振性能，一般主機廠都會對離合器的性能進行測試，現(xiàn)有離合器的主要參數(shù)見表1。測試前準備，首先在變速箱上進行打孔，安裝傳感器，其中一個孔正對發(fā)動機飛輪啟動齒圈，用于測量發(fā)動機的振動，另一個孔正對變速箱上常嚙合齒，用于測量變速箱的振動，見圖3。

完成打孔并安裝調試傳感器后，開始進行測試，測試工況分為：怠速無負載、怠速全負載（開空調、大燈及車上用電設備）以及行駛工況（二檔、三擋、四檔、五檔）。

測試共兩部分，首先對安裝現(xiàn)離合器車輛進行測試，測試完畢后換裝優(yōu)化后的離合器再進行一輪測試。

1）怠速無負載測試對比，測試結果見圖4：

圖4 怠速無負載測試對比

2）怠速全負載測試對比，測試結果見圖5：

圖5 怠速全負載測試對比

通過對比怠速無負載工況及怠速全負載工況，可以看出離合器優(yōu)化后變速箱的轉速波動有明顯的降低，同時振動加速度，均降低1m/s2左右。

行駛工況測試對比，測試結果見圖6及圖7：

圖6 二、三檔測試對比

圖7 四、五檔測試對比

通過行駛工況的測試對比，可以發(fā)現(xiàn)離合器優(yōu)化后變速箱的角加速度有明顯的降低，離合器的傳遞率優(yōu)化效果明顯，統(tǒng)計結果見表2。

表2 行駛工況測試對比表

2.4 離合器性能主觀評價

對優(yōu)化前后的車輛進行主觀評價，評價結果如下，表 3為該車在不同檔位、不同工況的主觀評價得分。滿分為 10分，6分即為達到量產(chǎn)水平為了

表3 行駛工況測試對比表

主觀評價得分也充分體現(xiàn)更換離合器后，變速箱齒輪的敲擊噪音得到明顯改善，達到可量產(chǎn)水平。

3 結論

離合器的優(yōu)化后，通過測試及主觀評價，發(fā)現(xiàn)變速箱原來的齒輪敲擊噪音大幅降低，達到量產(chǎn)水平，可以得出結論：調整離合器的剛度及阻尼可以有效的降低發(fā)動機傳遞到變速箱的振動，從而降低變速箱的敲齒聲，同時為進一步降低變速箱噪音，還對發(fā)動機飛輪質量及變速箱齒輪間隙進行了進一步的優(yōu)化，本文為解決變速箱敲擊音提供了一個解決方案。

[1] 田雄,李宏成,呂先鋒,畢金亮,唐禹.基于傳遞路徑試驗分析的變速器敲擊噪聲優(yōu)化[J].振動工程學報,2010(6):642-647.

[2] 龔兵,潘甫生,常輝,鄧曉龍.手動變速箱rattle噪聲的仿真和試驗[J].計算機輔助工程,2013（10）:37-42.

[3] 張小虎,王棟,陳明.離合器減振彈簧剛度的優(yōu)化研究[J].上海汽車,2016（3）:21-27.

Analysis and improvement of a MPV vehicle gearbox clicking noise

Ma Cheng, Wang Jiang, Shi Chao, Dong Heng, Meng Xiangwei, Wang Tao, Yu Yao
( Anhui jianghuai automobile group co., LTD., Anhui Hefei 230601 )

According to a MPV vehicle gearbox clicking noise problem, through the test of the NVH performance of the vehicle and the transmission, analysis what reasons cause the gearbox clicking noise, by optimizing the transmission system of the vehicle, including clutch stiffness, damping , gearbox and gear backlash, dual mass flywheel. for analysis and the improvement of noise transmission, provide reference and ideas for solving similar problems.

NVH; clicking noise; clutch; stiffness; damping

U467.1

A

1671-7988 (2017)21-161-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.21.055

CLC NO.: U467.1

A

1671-7988 (2017)21-161-03

馬成，男，學士，工程師，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心。