王剛 劉祖斌 牛文博 劉英杰

摘 要：隨著汽車(chē)的普及與發(fā)展，人們對(duì)汽車(chē)的駕乘體驗(yàn)、聲音品質(zhì)的要求越來(lái)越高，傳動(dòng)系NVH性能是其重要影響因素之一，主要體現(xiàn)為齒輪的嘯叫噪聲。文章介紹了乘用車(chē)傳動(dòng)系半消聲室結(jié)構(gòu)布局、技術(shù)指標(biāo)與試驗(yàn)?zāi)芰Γ鍦y(cè)功機(jī)布局通用性好、覆蓋面全，能夠滿(mǎn)足前驅(qū)、后驅(qū)、四驅(qū)傳動(dòng)系臺(tái)架NVH測(cè)試需求，為傳動(dòng)系NVH目標(biāo)定義、NVH性能驗(yàn)證與優(yōu)化提供支撐。

關(guān)鍵詞：五測(cè)功機(jī);傳動(dòng)系;半消聲室;前驅(qū);后驅(qū);四驅(qū)

中圖分類(lèi)號(hào)：U462.3 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）04-81-03

The Vision and Practice of a Five-dynamometer Multi-function Semi-anechoicChamber for Transmission Systems

Wang Gang， Liu Zubin， Niu Wenbo， Liu Yingjie

（ China FAW Group Co.， Ltd， State Key Laboratory of Comprehensive Technology on Automobile Vibration andNoise & Safety Control， Jilin Changchun 130011 ）

Abstract：?Even with the continuous improvement in automotive NVH design， meeting or exceeding higher and higher customer expectations for driving experience and sound quality is still by no means a trivial task. NVH performance of transmission systems is one of the important influencing factors in overall customer satisfaction with the vehiclesNVH attribute. Among many transmission NVH issues， the most notorious one might be the gear whine noise. In order to test， diagnose and resolve the issue， a capable test facility is indispensable. This paper illustrates the architecture layout， technical specifications and test capability of a semi-anechoic chamber for drivelines of passenger vehicles. The proposed five-?dynamometer satisfies the bench testing requirements for drivelines of front-wheel drive， rear-wheel drive and four-wheel drive vehicles. It covers basically all needs in driveline NVH test applications， and provides development capability in NVH target definition， design verification and optimization.

Keywords：?Five-dynamometer;?Transmission system;?Semi-anechoic chamber;?Front-wheel drive;?Rear-wheel drive;?Four-wheel drive

CLC NO.： U462.3 ?Document Code： A ?Article ID：?1671-7988（2020）04-81-03

1 前言

傳動(dòng)系是指由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出端傳遞扭矩至車(chē)輪的各種零部件所構(gòu)成的系統(tǒng)，主要包括變速器、傳動(dòng)軸、減速器等。傳動(dòng)系不是汽車(chē)主要振動(dòng)噪聲源，但易產(chǎn)生隨轉(zhuǎn)速變化的階次噪聲，直接影響客戶(hù)的主觀(guān)感受，同時(shí)，為縮短開(kāi)發(fā)周期，在傳動(dòng)系搭載樣車(chē)未裝配前，就需要在臺(tái)架上對(duì)傳動(dòng)系進(jìn)行NVH確認(rèn)與開(kāi)發(fā)，因此在總成開(kāi)發(fā)階段以及后期的NVH性能優(yōu)化階段，傳動(dòng)系的臺(tái)架NVH性能開(kāi)發(fā)必不可少。

本文介紹了傳動(dòng)系半消聲室的設(shè)計(jì)、技術(shù)指標(biāo)與試驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

2 建設(shè)的目的與要求

傳動(dòng)系半消聲室可滿(mǎn)足傳動(dòng)系臺(tái)架NVH測(cè)試要求，先期識(shí)別傳動(dòng)系NVH風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)改進(jìn)與優(yōu)化。

傳動(dòng)系半消聲室需要滿(mǎn)足現(xiàn)有及規(guī)劃中的產(chǎn)品臺(tái)架搭建與測(cè)試能力需求，同時(shí)還需要滿(mǎn)足各項(xiàng)聲學(xué)指標(biāo)要求。

3 傳動(dòng)系半消聲室設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)有及規(guī)劃中的乘用車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與布置，選擇適合的臺(tái)架布局，使之能夠滿(mǎn)足全系列乘用車(chē)傳動(dòng)系的NVH測(cè)試需求。

傳動(dòng)系半消聲室凈空間尺寸為9.4×6.4×4.8（m），主要由消聲裝置、五個(gè)測(cè)功機(jī)（其中一個(gè)置于半消聲室內(nèi)）系統(tǒng)及其附屬設(shè)備組成。采用“房中房”結(jié)構(gòu)，防止外部振動(dòng)噪聲傳遞到半消聲室內(nèi)，影響NVH測(cè)試結(jié)果：外房布置加載測(cè)功機(jī)及其它附屬設(shè)備，內(nèi)房布置吸聲尖劈、驅(qū)動(dòng)測(cè)功機(jī)、中間支撐及被試件，內(nèi)房承重基礎(chǔ)塊使用螺旋彈簧善隔振。五測(cè)功機(jī)（驅(qū)動(dòng)測(cè)功機(jī)、加載測(cè)功機(jī)1、加載測(cè)功機(jī)2、加載測(cè)功機(jī)3、加載測(cè)功機(jī)4）布置方案見(jiàn)圖1，滿(mǎn)足前驅(qū)、后驅(qū)、四驅(qū)工作模式的NVH試驗(yàn)需求。一臺(tái)驅(qū)動(dòng)測(cè)功機(jī)布置在消聲室內(nèi)，使用隔聲罩進(jìn)行噪聲屏蔽，四臺(tái)加載測(cè)功機(jī)布置在消聲室外，通過(guò)穿墻軸、中間支撐與被試件連接。臺(tái)架搭建時(shí)，軸距調(diào)整需要移動(dòng)加載測(cè)功機(jī)3、加載測(cè)功機(jī)4及傳動(dòng)軸。因此，內(nèi)外房之間的穿墻軸孔為長(zhǎng)條孔，通過(guò)使用不同長(zhǎng)度的鋼板又疊壓安裝進(jìn)行隔聲，防止外房測(cè)功機(jī)及其附屬設(shè)備噪聲傳遞到消聲室內(nèi)。

4 傳動(dòng)半消聲室性能指標(biāo)

4.1?傳動(dòng)系半消聲室聲學(xué)性能指標(biāo)

消聲室使用尖劈吸聲材料，截止頻率為100Hz（截止頻率以上吸聲系數(shù)≥0.99）^[1]。自由聲場(chǎng)特性滿(mǎn)足ISO 3745： 2003^[2]一級(jí)精度要求。使用無(wú)規(guī)噪聲和純音聲源，消聲室內(nèi)測(cè)得的聲壓級(jí)與反平方比定律理論值的最大允許偏差見(jiàn)表1和表2。

自由聲場(chǎng)半徑：以半消聲室地面幾何中心為原點(diǎn)，距離該原點(diǎn)的自由聲場(chǎng)半徑在100～20000?Hz時(shí)≥2.4 m。

自由聲場(chǎng)范圍見(jiàn)表3。

地面的吸聲系數(shù)低于0.06。

消聲室背景噪聲性能指標(biāo)如下：

≤25 dB（A）—房間本底噪聲（除照明外其它設(shè)備不工作），房間中心位置距地高1m處噪聲;

≤30 dB（A）—空調(diào)全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，房間中心位置距地高1m處噪聲;

≤50dB（A）—消聲室外4個(gè)加載測(cè)功機(jī)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)處于最高轉(zhuǎn)速時(shí)，房間中心位置距地高1m處噪聲;

≤65dB（A）—消聲室內(nèi)的驅(qū)動(dòng)測(cè)功機(jī)進(jìn)行隔吸聲處理后，與測(cè)功機(jī)輸出法蘭中心線(xiàn)成45度角，距輸出法蘭中心點(diǎn)1m遠(yuǎn)處噪聲。

4.2?傳動(dòng)系半消聲室測(cè)功機(jī)系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

4.2.1 驅(qū)動(dòng)測(cè)功機(jī)系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

測(cè)功機(jī)功率扭矩參數(shù)見(jiàn)圖2。驅(qū)動(dòng)測(cè)功機(jī)安裝在基座上，見(jiàn)圖3，測(cè)功機(jī)輸出法蘭中心高度距鐵地板表面1000mm 至?1200mm。通過(guò)滿(mǎn)足變速器輸入軸到差速器中心的水平最小距離為150mm。

4.2.2?加載測(cè)功機(jī)系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

加載測(cè)功機(jī)1和加載測(cè)功機(jī)2安置在固定基座上， 加載測(cè)功機(jī)3和加載測(cè)功機(jī)4安置在可移動(dòng)基座上，用于軸距調(diào)節(jié)，見(jiàn)圖1和圖4。通過(guò)可伸縮的中間支撐實(shí)現(xiàn)輪距調(diào)節(jié)，輪距寬度為1400mm 至?2200mm。加載測(cè)功機(jī)輸出法蘭距中

心高度距鐵地板表面1000mm。測(cè)功機(jī)功率扭矩參數(shù)見(jiàn)圖5。

5 傳動(dòng)半消聲室試驗(yàn)?zāi)芰?/p>

傳動(dòng)系半消聲室采用5測(cè)功機(jī)布局，滿(mǎn)足乘用車(chē)傳動(dòng)系前 、后驅(qū)、四驅(qū)各種配置形式NVH測(cè)試需求?？蛇M(jìn)行驅(qū)動(dòng)橋、變速器、傳動(dòng)軸、分動(dòng)箱、減速器NVH性能測(cè)試;變速器齒輪敲擊閥值測(cè)試;傳動(dòng)系運(yùn)行形態(tài)測(cè)試;傳動(dòng)系扭振特性測(cè)試;傳動(dòng)系起步抖動(dòng)測(cè)試;傳動(dòng)系聲品質(zhì)測(cè)試;整車(chē)狀態(tài)動(dòng)力總成近場(chǎng)噪聲測(cè)試、進(jìn)排氣噪聲測(cè)試、傳動(dòng)系統(tǒng)NVH測(cè)試等，測(cè)試部件涵蓋前驅(qū)、后驅(qū)、四驅(qū)傳動(dòng)系統(tǒng)總成及整車(chē)。測(cè)試結(jié)果用于傳動(dòng)系性能目標(biāo)定義及目標(biāo)分解，試制樣件振動(dòng)噪聲性能基準(zhǔn)測(cè)試、振動(dòng)噪聲性能開(kāi)發(fā)、CAE分析的模型驗(yàn)證等。具體功能模式見(jiàn)表4。

6 結(jié)束語(yǔ)

五測(cè)功機(jī)配置的傳動(dòng)系半消聲室是將多個(gè)試驗(yàn)室的功能集中在一個(gè)試驗(yàn)室內(nèi)實(shí)現(xiàn)，雖然結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜但功能模式多、試驗(yàn)覆蓋范圍廣，能夠有力的支持集團(tuán)公司全系列乘用車(chē)傳動(dòng)系以及其它相關(guān)部件的NVH性能開(kāi)發(fā)，打造產(chǎn)品極致NVH性能水平。

參考文獻(xiàn)

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