方麗琴，劉 行，陳倍彬，李 溪，高 茹

（一汽轎車股份有限公司奔騰開發(fā)院，吉林 長(zhǎng)春 130012）

1 問題來源

車型A按動(dòng)方向盤氣囊模塊使喇叭鳴叫時(shí)，發(fā)覺車輛方向盤、油門踏板及換擋機(jī)構(gòu)一起振動(dòng)，影響舒適性。

2 問題分析

車型A有高低音雙喇叭，低音喇叭為420Hz，高音喇叭為530Hz。喇叭振動(dòng)可通過2種方式傳遞到車身內(nèi)，一個(gè)是空氣傳播，另外一個(gè)是通過車身零件逐級(jí)傳遞，見圖1。

圖1 喇叭振動(dòng)傳遞方式

可能影響傳遞的途徑從以下5個(gè)方面進(jìn)行考慮。

1）前進(jìn)氣格柵影響

對(duì)比進(jìn)氣格柵拆除及不拆除兩種情況，分別在前排座位測(cè)試噪聲，在喇叭支架處、駕駛員側(cè)及非駕駛員側(cè)地板測(cè)試振動(dòng)。從以下測(cè)試結(jié)果 （圖2～圖4）看，在拆除進(jìn)氣格柵后振動(dòng)及噪聲并未減少，說明跟進(jìn)氣格柵無關(guān)。

2）車身敏感度

通過分別測(cè)試在不同位置的聲振耦合和結(jié)構(gòu)噪聲傳遞函數(shù)曲線，如圖5、圖6所示，在420Hz和530Hz時(shí)沒有出現(xiàn)峰值。由此判定車身敏感度不存在問題，可以接受。

3）喇叭支架模態(tài)分析

通過測(cè)試，喇叭支架在喇叭發(fā)聲頻率處響應(yīng)明顯 （圖7），需要加強(qiáng)強(qiáng)度，避免在發(fā)聲頻率處的共振。

4）喇叭固定金屬板模態(tài)分析

通過測(cè)試，喇叭固定金屬板在喇叭發(fā)聲頻率處響應(yīng)明顯（圖8），需要加強(qiáng)強(qiáng)度，避免在發(fā)聲頻率處的共振。

圖2 前排座位人耳處振動(dòng)傳遞函數(shù)曲線

圖3 喇叭支架處振動(dòng)傳遞函數(shù)曲線

圖4 駕駛員側(cè)及非駕駛員側(cè)地板振動(dòng)傳遞函數(shù)曲線

圖5 聲振耦合函數(shù)曲線

圖6 結(jié)構(gòu)噪聲傳遞函數(shù)曲線

圖7 喇叭支架處噪聲傳遞函數(shù)曲線

圖8 喇叭固定金屬板處噪聲傳遞函數(shù)曲線

5）零件結(jié)構(gòu)傳遞測(cè)試

通過阻斷喇叭支架與車身的連接進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，結(jié)果顯示至少有10dB振動(dòng)的減少。具體見圖9。

圖9 阻斷喇叭支架與車身連接的噪聲傳遞函數(shù)對(duì)比曲線

3 問題方案

1）針對(duì)喇叭支架模態(tài)分析問題，通過更改喇叭支架，增加加強(qiáng)筋改變支架強(qiáng)度，避免共振，見圖10。

圖10 喇叭支架增加加強(qiáng)筋

2）針對(duì)喇叭固定金屬板模態(tài)分析問題，通過更改喇叭固定金屬板形狀及增加金屬板與橫梁的焊點(diǎn)，加強(qiáng)金屬板的強(qiáng)度，避免共振，見圖11。

3）針對(duì)零件結(jié)構(gòu)傳遞測(cè)試問題，在喇叭支架與喇叭固定之間增加防震用的橡膠墊，減弱振動(dòng)的傳遞，見圖12。

實(shí)車模擬橡膠墊的方案進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示振動(dòng)量有25%～50%的減少，見圖13。

4）永久措施及實(shí)施計(jì)劃

根據(jù)分析結(jié)構(gòu)對(duì)喇叭支架進(jìn)行了更改，并且增加了橡膠襯墊及螺栓襯套，但是在車間試裝時(shí)發(fā)現(xiàn)橡膠襯墊及螺栓襯套生產(chǎn)線很難裝配，裝配時(shí)間超出要求，方案無法實(shí)施，因此安裝方案及減震方案均需要更改，重新分析。圖14是裝置圖。

圖11 更改喇叭固定金屬板形狀及增加金屬板與橫梁的焊點(diǎn)

圖12 增加防震橡膠墊

原方案喇叭振動(dòng)方向與喇叭固定的金屬板與橫梁固定方向一致，金屬板與橫梁固定是通過焊點(diǎn)連接，存在固定不牢靠的現(xiàn)象。當(dāng)喇叭沿此方向振動(dòng)時(shí)會(huì)帶動(dòng)金屬板一同振動(dòng)，所以更改喇叭振動(dòng)方向?yàn)閅向，避免此問題。

同時(shí)，由于喇叭是固定在金屬板上的，喇叭發(fā)聲振動(dòng)時(shí)帶動(dòng)金屬板一同振動(dòng)，導(dǎo)致振動(dòng)能夠傳遞出去，新方案考慮直接在橫梁上焊接一個(gè)小的支架，喇叭直接固定在該支架上，避免與金屬板一同振動(dòng)。更改前后方案對(duì)比如圖15所示。

更改后的方案，通過實(shí)車裝配確認(rèn)，既解決了生產(chǎn)節(jié)拍問題，也降低了振動(dòng)傳遞問題，可以實(shí)施。經(jīng)過驗(yàn)證：實(shí)車確認(rèn)功能正常，裝配性無問題，不影響成本、法規(guī)、零件性能。

圖13 增加防震橡膠墊前后振動(dòng)傳遞函數(shù)對(duì)比曲線

圖14 喇叭裝置圖

4 結(jié)論

方案分析需考慮生產(chǎn)的裝配性，需要在零件開發(fā)階段在生產(chǎn)線進(jìn)行裝配分析。同時(shí)對(duì)于喇叭的安裝位置及方向要特別注意，盡量避免喇叭安裝在容易引起共振或質(zhì)量較輕的零件上，盡量將喇叭直接固定在橫梁或縱梁上，這樣可有效避免共振現(xiàn)象。

圖15 喇叭固定方式前后對(duì)比圖