基于NVH的輕型轎車后橋異響改善

薛振飛

（廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司 361023)

基于NVH的輕型轎車后橋異響改善

薛振飛

（廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司 361023)

汽車后橋異響是車輛常見噪聲源之一，影響駕駛員和乘客舒適性，因此對后橋異響的分析對改善車輛NVH性能具有重要意義。本文通過采集車內(nèi)、后橋、變速箱等位置的振動信號，分析改善前后的頻率曲線圖，驗證了改善效果。本文運用NVH測試方法分析汽車后橋噪聲，為優(yōu)化車輛NVH性能提供了依據(jù)。

后橋；主減速器；異響；NVH測試

1 背景

海外某市場反饋，車輛行駛到105 km/h后，在該時速段反復加減速，后橋會產(chǎn)生“嗚嗚”的異響聲，故障里程短，故障頻次為100%。經(jīng)過現(xiàn)場拆解，并未發(fā)現(xiàn)明顯故障零部件，未找到故障原因。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該問題國內(nèi)市場無相應反饋，主要原因為按我國法規(guī)要求，該款車最高時速限制為100 km/h。

2 故障原因分析

2.1 初步分析與驗證：結合故障現(xiàn)象，分析得出產(chǎn)生后橋異響的可能原因，并通過實驗進行驗證（如表1所示）。

根據(jù)表1的試驗結果，判定后橋異響產(chǎn)生的主要原因為后橋主減嚙合時，主/被動齒輪齒間隙設定值偏大，齒輪表面精度低，粗糙度大。

3 NVH試驗[1]

3.1 試驗方法

由表1試驗結果，得出后橋異響主要原因，本試驗相對原狀態(tài)，增設2種主減狀態(tài)對車輛進行性能提升，制定如下方案。

①減小主減速器齒輪間隙：后橋主減速器齒隙由原來0.13～0.18 mm減小到0.1～0.12 mm。

②將原主減速器普通齒更換為精磨齒。

3.2 測點布置

底盤：變速器（gearbox）、傳動軸吊掛1（shaft-1）、傳動軸吊掛2（shaft-2）、后橋鼻頭（axle noise）、后橋橋殼（axle housing）各布置一個加速度傳感器[2]。車內(nèi)后排（倒數(shù)第二排，這里定義為后排）座椅導軌布置一個加速度傳感器，并在前排和后排座椅上布置麥克風[3]。

3.3 試驗設備

試驗設備清單如表2所示。

3.4 試驗條件

在無風雨雪天氣下進行，試驗路段堅硬平滑，避免環(huán)境因素影響車輛噪聲監(jiān)測。

3.5 試驗工況

①5擋95～105 km/h左右，稍松油門，再輕踩油門。

②5擋加速至110 km/h左右，放松油門（帶一點油門）緩慢減速至90 km/h左右。

3.6 試驗結果

3.6.1 5擋95～105 km/h左右

圖1 5擋95～105 km/h前排及后排頻譜噪音對比（A計權）

圖1為3種狀態(tài)5擋95～105 km/h左右的車內(nèi)噪聲頻譜對比。可以看出減小齒隙或采用精磨齒主減，前排和后排噪聲在502 Hz（主嚙合階次）附近的能峰值基本消除。減少齒隙后排A計權噪聲值由74.5 dB（A）降到71.7 dB（A），降低了2.8 dB（A）；更換精磨齒主減后排噪聲也降低了3.8 dB（A）。

表3 5擋95～105 km/h車內(nèi)噪聲Colormap圖對比

表3反映的是該工況下主減噪聲成分的Colormap圖（本次關注的主減部分頻率）。從表中圖片可以看出，五擋95～105 km/h整個行駛過程中，后排噪聲頻率成分中的主減齒輪噪聲成分，調(diào)小齒輪間隙狀態(tài)從原狀態(tài)最大值為78.6 dB（A），降低到72.6 dB（A），降低了6 dB（A），更換為精磨齒降低更明顯，降低了10.1dB（A）[4]。

減小齒輪間隙后，5擋95～105 km/h左右，主減齒輪嚙合振動減小，后橋鼻頭和橋殼的主減嚙合頻率峰值明顯降低。更換為精磨齒，主減齒輪嚙合頻率峰值進一步下降，精磨齒效果最明顯。

3.6.2 5擋110 km/h帶油門減速至90 km/h左右的過程

由于原狀態(tài)在5擋110 km/h帶油門減速至90 km/h工況過程無明顯主減噪聲，此工況主要測試分析減小齒隙及更換精磨齒主減兩種狀態(tài)的噪聲。

減小齒輪間隙或更換精磨齒主減狀態(tài)，在5擋時當車速從110 km/h，放松油門（帶一點油門）緩慢減速至90 km/h左右的過程中，后橋主減出現(xiàn)異響，后橋振動測點也檢測出較大的齒輪嚙合頻率峰值。但是對比原狀態(tài)出現(xiàn)主減噪聲的工況，原狀態(tài)主減噪聲測試過程主減噪聲成分最大值為78.6分貝，減少齒隙或更換精磨齒狀態(tài)，異響再現(xiàn)過程主減噪聲成分最大值分別為72.8分貝和72.7分貝，主減噪聲能量明顯降低。

4 結束語

文章以發(fā)生在95～105 km/h速度下的后橋異響為例，通過調(diào)小車輛主減齒輪間隙，在一定程度上改善了車內(nèi)后橋異響問題，相同工況下（即原車異響工況）車內(nèi)噪聲與主減噪聲都減小。更換為精磨齒，對五擋95～105 km/h松踩油門工況的異響也有改善，且在三種狀態(tài)中，此狀態(tài)表現(xiàn)最優(yōu)[5]。

[1] 史瑞祥.汽車驅動橋噪聲檢測方法研究[J].汽車零部件,2010(7).

[2] 胡磊,付暢,周君.汽車驅動橋噪聲分析及控制研究[J].公路與汽運，2007（6）:12-14.

[3] 藤瑞品.乘用車傳動系統(tǒng)NVH研究與控制[D].長沙:湖南大學,2011:1-2.[4]

[4] 孫林.國內(nèi)外汽車噪聲法規(guī)和標準的發(fā)展[J].汽車工程，2000,22（3）:154-158.

[5] 林逸,馬天飛等. 汽車NVH特性研究綜述[J].汽車工程,2002(3).

U471.2文獻標示碼：A

薛振飛，中級工程師,本科,研究方向為車輛舒適性。