某越野車車內轟鳴聲的實驗研究

方 華，李盛成，馬忠民，陳 浪，王登峰

(1.吉林大學，長春 130022； 2.北汽集團越野車研究院,北京 101300)

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某越野車車內轟鳴聲的實驗研究

方 華1,2，李盛成1，馬忠民2，陳 浪2，王登峰1

(1.吉林大學，長春 130022； 2.北汽集團越野車研究院,北京 101300)

采用比利時LMS 公司的Test.Lab振動噪聲測試系統，對某越野車內加速轟鳴聲的問題進行了測試研究。應用振動、模態、ODS等分析獲知轟鳴聲的根源及路徑，并提出改進方案。通過手工樣件對改進方案進行了驗證。

轟鳴聲；振動；工作變形；扭轉振動

隨著人們生活水平的提高，越野車舒適性已成為決定顧客購買欲望的重要因素。市場競爭導致越野車在追求動力性與越野性的同時，其車內舒適性也逐漸成為廠商關注的重點。

1 車內噪聲分析

圖1為某自主品牌越野車的3WOT車內噪聲曲線。圖中顯示，在發動機轉速為1 400，1 700，2 800，3 200，3 800以及4 500 r/min時存在噪聲峰值，影響聲音的線性度，導致車內噪聲舒適性變差。為此，利用Test.lab的眾多功能模塊進行了實驗研究，為改進設計提供參考[1-11]。

圖1 3WOT工況車內駕駛員右耳以及后排乘客左耳的噪聲曲線

2 傳動系統扭振分析

根據經驗及參考資料，后驅車型傳動系統的扭轉振動是影響車內振動噪聲的重要因素，為此降低離合器從動盤的減振彈簧剛度，測試結果如圖2所示。圖中虛線為原剛度曲線，實線為剛度減小后的曲線。數據分析結果表明：1 700 r/min噪聲峰值由扭振引起，通過調整多組彈簧剛度進行測試分析，最終得到滿足所有性能要求的最佳剛度值。同時在實驗中發現，滯后扭矩對噪聲幅值的影響至關重要，因此，應盡可能增大滯后扭矩。

3 工作變形(ODS)分析

如圖3后橋振動加速度彩色瀑布圖所示：在X向和Z向48 Hz左右均存在共振，對應車內發動機轉速為1 400 r/min時的噪聲峰值，94 Hz左右Z向振動對應車內發動機轉速為2 800 r/min時的噪聲峰值，預測可見來自動力總成的激勵在后橋處被放大。為此，對后橋進行了工作變形(ODS)測試，以期反映在問題轉速和頻率處系統所處的運動狀態，同時為后續的改進措施打下基礎。

圖2 減小減振彈簧剛度的車內噪聲對比曲線

圖3 后橋X向和Z向振動加速度彩色瀑布圖

圖4和5顯示，在發動機轉速為1 400 r/min 時后橋是一個整體的俯仰運動，而在 2 800 r/min 時后橋呈現的是X向的彎曲運動。

為了驗證分析結果，在后橋靠近傳動軸連接處加裝一個45 Hz的動力吸振器，測試結果如圖5 所示。圖中虛線為未加吸振器狀態，實線為有吸振器結果。可以看出：在發動機轉速為1 400 r/min附近時，動力吸振器的應用使車內噪聲得到了明顯的改善。

圖4 后橋1 400 r/min和2 800 r/min附近的ODS測試結果

圖5 后橋加裝45 Hz動力吸振器前后的車內噪聲對比

圖6 進氣編織導管和16 L新空濾器

4 進氣系統分析

測試結果顯示，該車進氣系統噪聲對車內噪聲有顯著影響，為此設計了進氣編織導管，并將空濾器容積增大到16 L，具體結構如圖6所示。圖7和8為車內噪聲對比，從圖中可以看出兩種方案的車內噪聲均有改善明顯。由圖9可以看出，二者對車內噪聲的改善效果基本相當，從成本和可靠性的角度，最終選擇安裝16 L的新空濾器。

圖7 安裝進氣編織導管前后的車內噪聲

圖8 更換新的空濾器前后的車內噪聲對比

5 結論

1) 傳動系統的扭轉振動以及后橋的模態放大了來自動力總成的激勵，進而激起車身的振動，從而導致車內出現較大轟鳴聲。

2) 減小減振彈簧的剛度可以降低傳動系統的扭轉模態頻率，增大滯后扭矩，從而降低扭振振幅，明顯改善扭振對車內噪聲的影響。

3) 進氣編織導管和增大的空濾器可以明顯降低進氣噪聲，對車內噪聲改善顯著。

4) 通過氣密性分析改善了整車的密封性，降低了車內噪聲。

圖9 采用進氣編織導管與16 L新空濾器前后的車內噪聲對比

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(責任編輯 劉 舸)

Experimental Research of Interior Booming Noise of an Off-Road Vehicle

FANG Hua1, 2, LI Sheng-cheng1, MA Zhong-min2,CHEN Lang2, WANG Deng-feng1

(1.Jilin University, Changchun 130022, China; 2. Institute of SUVs,Beijing Automotive Industry Group, Beijing 101300, China)

The interior booming noise problem of SUVs was analyzed by using the Belgium LMS Test.Lab system. Through the analysis of vibration, modal, ODS, we obtained the source and path of booming noise, and also improved methods were carried out and were validated by the handwork component.

booming noise; vibration; deformation of work; torsional vibration

2014-11-26 基金項目：國家自然科學基金資助項目(50975119)

方華(1965—)，女，博士，教授,北汽集團越野車研究院首席專家，主要從事內燃機現代設計方法和理論、振動噪聲及其控制、可靠性等方面的研究；通迅作者 李盛成，男，博士研究生，主要從事NVH實驗研究。

方華，李盛成，馬忠民，等.某越野車車內轟鳴聲的實驗研究[J].重慶理工大學學報：自然科學版，2015(3):1-4.

format：FANG Hua, LI Sheng-cheng, MA Zhong-min,et al.Experimental Research of Interior Booming Noise of an Off-Road Vehicle [J].Journal of Chongqing University of Technology:Natural Science,2015(3):1-4.

10.3969/j.issn.1674-8425(z).2015.03.001

U461.4

A

1674-8425(2015)03-0001-04