劉邦雄，尹若愚，劉林根

某車型共振異響診斷與控制

劉邦雄1，尹若愚2，劉林根3

（1.景德鎮(zhèn)學院 機械電子工程學院，江西 景德鎮(zhèn) 333000；2.珠海格力電器股份有限公司，廣東 珠海 519000；3.江西昌河汽車有限責任公司，江西 景德鎮(zhèn) 333000）

某車型在怠速和加速的工況下存在明顯“呵呵”聲異響，且此聲音頻率在加速時不發(fā)生變化。通過主觀評價及NVH（Noise，Vibration，Harshness）測試分析，發(fā)現由于排氣歧管與右懸置被動端存在相近模態(tài)，二者模態(tài)相互激勵發(fā)生共振，從而產生此異響。通過更換隔振效果更好的懸置，阻斷能量的傳播，有效地避免了右懸置產生共振，成功消除異響。

異響；NVH；懸置；共振

1 前言

隨著汽車行業(yè)的發(fā)展和人們生活水平的提高，汽車已經從奢侈品逐步轉變?yōu)槿粘５拇焦ぞ?，走進了千家萬戶。近年來，人們不僅僅是重視汽車的動力、外觀等方面，對整車乘坐環(huán)境的舒適性，尤其是對汽車的振動噪聲性能提出更高的要求[1]。

懸置系統(tǒng)作為動力總成與車身之間的關鍵連接系統(tǒng)，直接影響發(fā)動機的激勵向車身的傳遞，從而影響車內乘員對振動和噪音的直觀感受[2-3]。良好的發(fā)動機懸置對降低發(fā)動機振動幅度，減少噪音，提高整車乘坐舒適性都起著重要作用[4]。本文通過對某車型的異響進行分析，經過NVH[5]試驗、對比分析，最終識別噪聲根源為懸置共振引起，在更換隔振量更好的液壓懸置后問題得以解決。

2 問題描述

經主觀評價，某車型在怠速工況和加速工況均存在類似于“呵呵聲”的異響，為診斷該異響，對該車型的車輛進行了NVH測試。通過在駕駛員右耳位置布置麥克風，對該車的怠速工況及原地升速工況的聲音進行了采集。根據采集得到的頻譜圖可發(fā)現該異響聲的頻率在650HZ左右，并且不隨速度的增加而發(fā)生變化，如圖1、圖2所示。

圖1 怠速工況駕駛員耳旁聲壓級colourmap圖

圖2 加速工況駕駛員耳旁聲壓級colourmap圖

3 問題診斷與研究

3.1 模態(tài)及NTF測試

異響的產生主要源于振動敲擊等，根據圖1、圖2可以發(fā)現，“呵呵”聲符合共振音特點，共振中心頻率為650Hz。結合此特征與主觀評價，對車輛各可疑部件布置振動傳感器進行模態(tài)測試。根據測試的數據分析可發(fā)現排氣歧管與右懸置被動端存在與異響聲頻率相近模態(tài)（如圖3、圖4所示），在二者模態(tài)相互激勵的作用下，引起了共振時的“呵呵聲”，頻率帶為600-700Hz之間。

圖3 右懸置被動端模態(tài)頻譜圖

圖4 排氣歧管模態(tài)頻譜圖

3.2 懸置隔振測試

排氣歧管與右懸置的被動端能夠發(fā)生共振，說明右懸置的隔振存在問題，需對懸置的隔振進行測試與分析。在發(fā)動機的左、右、后三個懸置的主被動端位置各布置一個加速度傳感器，共 6 個加速度傳感器，可以測試 18 個振動方向，用數據采集儀采集發(fā)動機在不同工況下各懸置主被動端的垂直振動加速度信號，所得數據經計算機分析處理后得出各懸置的隔振量。通過對各懸置的隔振量進行對比分析，發(fā)現右懸置的隔振量均小于20dB（如表1所示），不滿足目標要求。

表1 懸置隔振量

為了進一步確定右懸置存在的問題，評估右懸置被動端到駕駛員右耳處傳遞路徑的敏感度，對右懸置被動端進行了NTF測試。測試結果顯示在610Hz附近頻帶的NTF值超出目標線（如圖5所示），表明該路徑在610Hz附近頻帶存在較高噪聲敏感度。

通過對懸置的隔振測試和NTF測試可以初步判斷該共振是由于懸置隔振量不足和傳遞路徑敏感共同引起。

4 改進方案及驗證評價

4.1 改進方案

根據上述分析可知，由于有懸置的隔振量不足，導致右懸置被動端與排氣歧管在車輛怠速與加速工況下發(fā)生了共振，從而產生了異響“呵呵”聲。為驗證與解決該異響問題，將該車輛的右懸置更換為隔振效果更好液壓懸置，其它部件保持不變。更換右懸置后，重新對右懸置的隔振量進行測試，結果顯示隔振量得到明顯提高（如表2所示）。

表2 新狀態(tài)右懸置隔振量

圖7 空擋加速車內噪聲colourmap圖

對車輛進行主觀評價，發(fā)現“呵呵”聲異響消失。對車輛進行客觀分析，在駕駛員右耳處布置麥克風，對怠速工況及加速工況進行NVH測試，將更換右懸置后測試所得的車內噪聲瀑布圖與原狀態(tài)車測試的車內噪聲瀑布圖進行對比（圖6、圖7所示）。根據噪聲瀑布圖的對比可以發(fā)現，將右懸置更換為隔振效果更好的液壓懸置后，在怠速及加速工況，其車內噪聲在650Hz處的聲壓級都有降低，效果明顯。

4.2 驗證結果評價

通過將車輛右懸置更換為隔振效果更好的液壓懸置后，無論是從主觀評價還是從客觀測試分析進行比較，都可以發(fā)現“呵呵”聲異響消失，車內聲音環(huán)境得到很大改善。因此，可以斷定該異響是由于右懸置隔振不足導致右懸置被動端共振所引起，提高右懸置隔振量是解決該異響聲的可行方案。

5 結論

通過系統(tǒng)性的診斷與排查，確定該車怠速與加速工況下的異響是由右懸置被動共振引起的，由于右懸置隔振量不足，導致右懸置被動端發(fā)生共振，從而產生“呵呵聲”異響。在將右懸置更換為隔振量效果更好的液壓懸置后，進行主觀評價和試驗驗證，最終解決了該異響問題。理論與實際相結合，為之后的NVH相關工作積累了經驗，提供了借鑒。

[1] 元征,慧動.2015 年中國汽車市場白皮書[M].北京:中文互聯(lián)網數據資訊,2016:1-5.

[2] ShangguanWenbin,Engine mounts and power train mounting systems: a review[J]. International Journal of Vehicle Design, 2009,49(4).

[3] Pollack M, Govindswamy K, Wellmann T, et al. NVH refinement of diesel powered sedans with special emphasis on diesel clatter noise and powertrain harshness[C]//SAE Technical Paper Series. USA: Society of Automotive Engineers, 2007.

[4] 何渝生,魏克嚴,洪宗林.汽車振動學[M].北京:人民交通出版社, 1990.

[5] 龐劍,諶剛,何華,汽車噪聲與振動—理論與應用[M].北京:北京理工大學出版社,2006.

Diagnosis and Control of Resonance Abnormal Sound of a Vehicle

Liu Bangxiong1, Yin Ruoyu2, Liu Lingen3

( 1.Department of Mechanical and Mechatronic Engineering, Jingdezhen University, Jiangxi Jingdezhen 333000;2.Gree Electric Appliances, Inc of Zhuhai, Guangdong Zhuhai 519000;3.R&D Center of Jiangxi Changhe Automobile Co., Ltd, Jiangxi Jingdezhen 333000 )

There is an obvious “hehe” noise in a vehicle under idle speed and acceleration, and the frequency of this sound does not change when it accelerates. Through subjective evaluation and NVH test analysis, it is found that there is a similar mode between the exhaust manifold and the right suspension passive end, and the two modes inspire each other produce resonance, resulting in this abnormal sound. By replacing the suspension with better isolation effect, the energy transmission is blocked. It effectively avoids resonance generated by right suspension and successfully eliminates abnormal soud.

Abnormal sound; NVH; Suspension; Resonance

U467

B

1671-7988(2019)24-79-03

U467

B

1671-7988(2019)24-79-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.24.026

劉邦雄（1990-），男，碩士，助教，就職于景德鎮(zhèn)學院機械電子工程學院，研究方向：CAD/CAE/CAM。

尹若愚（1993-），男，碩士，助理工程師，就職于珠海格力電器股份有限公司，研究方向：振動與噪聲控制。