关于某轻型载货汽车的整车噪声源识别的研究

冯东亚

（江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601)

测试试验

关于某轻型载货汽车的整车噪声源识别的研究

冯东亚

（江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601)

随着人们环境意识的不断提高，车辆噪声问题已引起全社会的高度重视。在此背景下，车辆的 NVH（Noise/Vibration/Harshness）性能正逐渐演变为重要的设计指标，也是用户所关心的整车性能指标之一。汽车噪声控制水平，尤其是车内噪声控制水平已经成为决定车型开发成功与否的不可或缺的重要影响因素之一。本文基于某轻型载货汽车车内噪声控制为背景，采用噪声源分离技术，系统识别了影响该车车内噪声的主要因素。

NVH；车外加速噪声；密封

CLC NO.: U467.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)02-87-04

引言

随着人们环境意识的不断提高，车辆噪声问题已引起全社会的高度重视。其中，车外噪声控制须以日益严格的相关环保法规及标准为依据，而车内噪声控制则致力于满足用户对车内声学舒适性的日见苛刻的要求。当前，在竞争激烈的国际汽车市场上，同档次车型在常规性能方面的综合“性价比”越来越接近且均已达到较高水平。因此，提高车辆噪声控制水平已成为新的竞争焦点和技术发展方向。在此背景下，车辆的NVH性能正逐渐演变为重要的设计指标，也是用户所关心的整车性能指标之一。汽车噪声控制水平必将成为决定车型开发成功与否的不可或缺的重要影响因素之一，与之相关的分析、测试及材料技术等自然成为汽车工程领域关注的新焦点。

1、测试样车简介

1.1 样车情况简介

1.1.1 测试样车

测试样车：该车搭载朝柴CY4102-C3D发动机，LC5T35 5档变速箱，4700mm轴距，7.50-16 轮胎，配有动力转向系统同时匹配新款驾驶室；

1.1.2 标杆车

标杆车：日系某品牌卡车

1.2 测试方案简介

【测点位置】

（1）噪声测点：驾驶员右耳、副驾驶左耳。

【测试工况】

（2）匀速行驶工况：参照GB/T18697-2002《声学汽车车内噪声测量方法》，样车测试5档40、50、60、70、80、90km/h；五十铃标杆车测试6档40、50、60、70、80、90km/h。

（3）怠速工况：测试空调关，空调开次高档冷风两种状态下的噪声和振动。

（4）全油门加速工况：参照GB/T18697-2002《声学汽车车内噪声测量方法》，测量3档全油门加速时800rpm至额定转速的噪声及振动。

【测试场地】

定远试验场性能试验道及中心试验道。

【测试标准】

测试时空调、风机关闭，测量标准参考GB/T 18697-2002《汽车车内噪声测量方法》执行。

【测试设备】

比利时LMS公司的数据采集器，光电转速传感器，传声器和三向加速度传感器。

2、匀速行驶工况车内噪声分析

2.1测试位置

匀速噪声同样测试主驾驶及副驾驶的两个车内测试点，见图1、图2。

2.2 测试结果

2.2.1 主副驾驶噪声测量结果

表1 匀速行车工况车内噪声对比

从上述数据可以看出：匀速行驶工况下，样车的车内噪声在50km/h以上的车速均比标杆车要差很多，基本上在4dB(A)左右；标杆车在40km/h时的噪声较大，可能是存在声腔共振。

2.2.2 匀速行驶工况频谱对比

2.2.2.1 50km/h时车内噪声的频谱对比

从频谱对比上看：样车在50km/h时车内噪声均是中低频噪声引起的，其主要频率为160Hz至630Hz频带，降低该组频带至55dB(A)左右，则车内噪声能降低至67dB(A)以下。

2.2.2.2 80km/h时车内噪声的频谱对比

从频谱对比上看样车在80km/h时车内噪声均是中低频噪声引起的，其主要频率为250Hz和315Hz频带，降低该组频带至64dB(A)左右，则车内噪声能降低至74dB(A)以下。

2.3结论

根据测试数据和频谱分析可知：

（1）跟标杆车相比较，在60km/h以上车速时样车的高频噪声均较高，在相同车速时发动机的转速不同导致的，车速越高，两者的转速相差就越大，样车的发动机噪声也就越大，从而影响车内噪声的水平。因此如果要样车达到标杆车的车内匀速噪声水平，必须进一步降低发动机噪声或提高内饰件的隔声量。

（2）以标杆车为降噪目标的话，在60km/h以上车速时样车主要需要降低250Hz和315Hz频段的噪声，其噪声源可能来自与发动机右侧的附件噪声或进气系统辐射噪声。在50km/h以下车速时，其需要降低低频噪声，该频段同转速2阶相关性很好，初步考虑为发动机悬置设计匹配所引起的。

3、全油门加速工况车内噪声分析

3.1测试位置

同匀速噪声测试相同，全油门加速工况同样测试主驾驶及副驾驶的两个车内测试点，见图1，图2。

3.2测试结果

3.2.1 全油门加速工况噪声数据对比

测试时，采用3档全油门加速和5档全油门加速两种工况进行测试，考虑到5档全油门时在低转速时的动力性欠缺，致使数据抖动的比较厉害，导致测试不准确，影响下一步整改试验时的对比验证，因此本次目标采用3档全油门工况进行对比，样车与标杆车全油门加速时的噪声对比如图7、8所示：

从上述阶次和声压级对比图上可以看出：在全油门工况样车主要是在1500RPM以下的噪声比较高，特别是在1294RPM样车要高于标杆车约4.3dB(A)。车内低转速时噪声主要收2阶次和4阶次的噪声影响，存在明显的轰鸣声。

3.2.2 全油门工况频谱分析

同标杆车相比样车主要在955rpm、1300rpm、1780pm、2770rpm存在峰值，至少高于标杆车 2dB(A)。各转速段的频谱对比如下：

从以上各图中可以看出：

在955rpm时，主要的噪声频率是31Hz，为低频噪声；在1300rpm时样车高于标杆车大约4.1dB(A)，形成全油门加速工况中最大的峰值，主要的噪声频率是40Hz、80Hz至315Hz、800Hz以上的高频噪声；在1780rpm时样车高于标杆车大约1dB(A)，形成一个小的峰值，其主要噪声频率是59Hz的低频噪声，200Hz和250Hz则属于一段频率均高；在2770rpm时样车高于标杆车大约2.6dB(A)，形成一个小的峰值，主要的噪声频率是92Hz的2阶次噪声，而且高频噪声也要比标杆车要高的多。

3.3 全油门工况噪声源分析

为考察全油门工况下的噪声源，进行滑行工况测试，目的在于考察发动机熄火时车内噪声水平，以此评价除了动力总成所引起的噪声和振动对车内噪声的影响。

从图13可以看出：动力总成的噪声和振动对全油门加速的影响较大，特别是低转速的时候，2个booming峰值可以过降低动力总成的振动来消除。为考察动力总成的隔振性能，测试了悬置隔振率，从数据上看，隔振率在Z向有时会小于10dB，说明发动机悬置需要更好的优化设计。

4、结论

根据样车内噪声的摸底和噪声源的初步分析，初步得出以下结论：

（1）样车与标杆车怠速噪声主驾驶侧的噪声值相差2.1dB(A)，主要是由于发动机噪声偏大造成的，而发动机噪声大的主要原因是因为两者的怠速相差较大造成的，因此可以考虑更换传动比来达到降噪的目的。

（2）匀速噪声样车同标杆车比较起来有很大差距，基本上要大4dB(A)左右。但是由于档位和速比的不同，导致在同一车速时，转速相差很大。

（3）全油门加速工况下样车在4个峰值，从试验数据及频普上来看，特别是1500rpm以下，存在2个加大峰值，引起车内轰鸣声，应该重点治理，通过优化发动机悬置，能够改善这频段的噪声。

本论文对样车的怠速、匀速及全油门加速工况下的车内噪声进行了全面的性能摸底，并对样车与标杆车的差距做了详细的分析。为下一步降噪工作提供了很好的基础，及指明了努力的方向。

[1] 王望予《汽车设计》机械工业出版社.

[2] 刘惟信《汽车设计》清华大学出版社.

[3] 高红武《噪声控制工程》武汉理工大学出版社.

[4] 靳晓雄《汽车噪声的预测与控制》同济大学出版社.

[5] 陈南《汽车振动与噪声控制 》人民交通出版社.

Research on the vehicle noise source separate

Feng Dongya
(Jianghuai automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601)

Continuously raise along with people's environment consciousness, people pay more and more attention to the vehicle noise problem. Under this background, the NVH (Noise/Vibration/Harshness) turning into important design index sign and it is also one of the whole car function index signs that the customer care about. Vehicle noise level, particularly the noise in the cab, the noise level has already become important impact factors to decide whether car development is successful or not. This paper according to a light truck noise adopt noise source separate technique, identified the main factor of influencing the vehicle noise.

NVH；accelerate noise；airproof

U467.4

A

1671-7988(2015)02-87-04

冯东亚，就职于江淮汽车股份有限公司。