發動機振動引起的車內噪聲控制研究

劉　康（天津雷沃動力有限公司，天津　300402）

發動機振動引起的車內噪聲控制研究

劉康（天津雷沃動力有限公司，天津300402）

汽車發動機作為汽車動力來源，其在發生振動的過程中會產生比較大的振動，如果這個振動超過了一定的限度，就會出現車內噪聲比較大的情況，這對于汽車舒適性的保證而言，是極為不利的。由此，高度重視發動機振動對于汽車車內聲學品質的影響研究，關注發動機振動的運行機制，進而保證實現振動控制和管理，避免其產生對應的車內噪聲，顯得尤為必要。文章就是從這個角度入手，首先分析了車內噪聲特點，對于發動機振動向車內傳遞的運行機制展開分析，在此基礎上提出減震降噪的基本原理和方法，希望可以保證車內相對舒適的環境。

發動機振動；車內噪聲控制；舒適度

0　引言

隨著汽車慢慢成為我們生活的必備出行工具，人們對于汽車的質量也提出了更高的要求，尤其在舒適性方面的要求更為苛刻，這就要求在汽車設計的過程中，要實現各種可能對于良好空間造成不良影響因素的考量，比如以發動機振動為例，如果振動難以控制在合理范圍內，不采取對應的防噪聲措施的話，就會使得車內空間受到噪聲的影響，這對于乘坐者而言，是導致舒適性打折的重要誘因。因此探究發動機振動引起的車內噪聲控制問題，顯得尤為必要。

1　車內噪聲的特點以及發動機振動傳遞機制分析

1.1車內噪聲的特點分析

理論上來講，車內噪聲能量多數來自于：其一，發動機二階振動；其二，高階振動。簡單來講，在發動機轉速達到一定程度的時候，其就會產生對應的振動效應，其頻段以及轉速范圍都超過合理狀態，此時就會產生對應的噪聲。在路面平整度不夠的情況下，懸架系統會使得車身板出現振動，底盤振動或者發動機振動激勵車身板結構出現聲音，由此產生對應的噪聲。圖1為車內噪聲三維譜陣。

圖1

1.2發動機振動傳遞機制探究

發動機經過副車架和車身縱梁傳遞到車身頂棚，此時造成車身頂棚的低頻振動或者二階振動，在此基礎上將其傳遞到衣帽箱中去，而車身縱梁也可能傳遞到車身底盤，由此傳遞到對應的衣帽箱，而在此過程中會出現高階或者高頻振動的情況，一旦二階振動達到一定水平，就會出現比較大的噪聲污染，對于實際車內的舒適環境造成不良影響。

2　減震降噪的基本運行原理與實現策略

2.1減震降噪的基本運行原理

發動機二階振動會傳遞到車身上，由此使得車內噪聲在對應轉速下激發出更加大的噪聲，依照振動原理，不同轉速對應的發動機二階振動的頻率是不一樣的，而這樣的頻率與三維空間共鳴的頻率處于相似的狀態，此時后兩者就成為導致發動機振動噪聲的主要頻率。由此在進行減震降噪的過程中，應該從改善車內聲振特性的角度入手

2.2實現發動機振動引起車內噪聲控制的策略

依照控制振動和噪聲的原理，在進行車內聲振特性改善和調整的過程中，需要積極做好如下幾個方面的工作：

（1）從改變車內部支承特性的角度來探究。依照移頻原理，使得發動機懸置的固有特性能夠避開已經確定的敏感頻帶，此時就需要對于發動機和副車架支承特性進行調整和改善。為了達到對應的效果，建立發動機，副車架，發動機支承元件和副車架支承元件彈性特性的振動模型，在實際模型中去主要涉及到發動機質量，發動機支承剛度，發動機支承阻尼，副車架質量，副車架支承剛度，副車架支承阻尼等內容，并且依照振動理論，為了避免發動機工作過程中因為空腔閉合情況造成隔振橡膠變形的共振反應，此時就需要對于發動機和副車架支承特性進行改進。具體來講，可以從以下幾個角度入手：其一，實現發動機支承剛度的改變，保證其處于合理的動態變形范圍內。在考量發動機工作轉矩作用的基礎上，可以嘗試在原來支承的基礎上，實現左右支承剛度的調整，由此保證發動機工作過程中兩邊的變形能夠以均衡的狀態出現；其二，實現副車架支承橡膠件剛度的降低。在副車架支承在車身多個橡膠件剛度減小的基礎上，使得其振動的固定頻率得到控制，這樣就可以避免轉速引起的振動噪聲處于較低的狀態，由此到降低噪聲的效能。

（2）從實現頂棚結構調整和改善角度入手。對于車身頂棚結構進行修正，保證車身頂棚的振動強度和面積處于合理的范圍內，這樣可以使得車內的噪聲水平處于較低的狀態。當然在此之前，需要去利用軟件去分析車身頂棚有限原結構模態，對于車身頂棚結構振動特點進行探究，由此去制定對應的頂棚結構修改策略。在進行結構修改的過程中，需要注意以下幾個方面的問題：其一，需要以結構修改的方式，達到移頻的效果；其二，實現車身頂棚最接近發動機二階振動頻率的控制，使得其強度和面積都控制在合理范圍。

3　結束語

綜上所述，發動機振動引起的車內噪聲控制是當前汽車設計過程中一定會遇到的問題，考量到汽車性能的提升，汽車行業的可持續發展，就應該尊重使用者的需求，積極實現良好車內環境的營造，因此就應該去了解發動機振動引起車內噪聲控制問題的原因，在此基礎上分析其噪聲控制的策略，進而在實際的噪聲控制和管理的過程中能夠走得更遠，走得更加持久。相信隨著在此方面試驗經驗的積累，在此方面技術體系的不斷構建，在此方面專業施工團隊的不斷建設，發動機振動引起的車內噪聲控制會朝著更加有效的方向發展和進步，這一點是毋庸置疑的。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.027