某越野车车内轰鸣声的实验研究

方 华，李盛成，马忠民，陈 浪，王登峰

(1.吉林大学，长春 130022； 2.北汽集团越野车研究院,北京 101300)



某越野车车内轰鸣声的实验研究

方 华1,2，李盛成1，马忠民2，陈 浪2，王登峰1

(1.吉林大学，长春 130022； 2.北汽集团越野车研究院,北京 101300)

采用比利时LMS 公司的Test.Lab振动噪声测试系统，对某越野车内加速轰鸣声的问题进行了测试研究。应用振动、模态、ODS等分析获知轰鸣声的根源及路径，并提出改进方案。通过手工样件对改进方案进行了验证。

轰鸣声；振动；工作变形；扭转振动

随着人们生活水平的提高，越野车舒适性已成为决定顾客购买欲望的重要因素。市场竞争导致越野车在追求动力性与越野性的同时，其车内舒适性也逐渐成为厂商关注的重点。

1 车内噪声分析

图1为某自主品牌越野车的3WOT车内噪声曲线。图中显示，在发动机转速为1 400，1 700，2 800，3 200，3 800以及4 500 r/min时存在噪声峰值，影响声音的线性度，导致车内噪声舒适性变差。为此，利用Test.lab的众多功能模块进行了实验研究，为改进设计提供参考[1-11]。

图1 3WOT工况车内驾驶员右耳以及后排乘客左耳的噪声曲线

2 传动系统扭振分析

根据经验及参考资料，后驱车型传动系统的扭转振动是影响车内振动噪声的重要因素，为此降低离合器从动盘的减振弹簧刚度，测试结果如图2所示。图中虚线为原刚度曲线，实线为刚度减小后的曲线。数据分析结果表明：1 700 r/min噪声峰值由扭振引起，通过调整多组弹簧刚度进行测试分析，最终得到满足所有性能要求的最佳刚度值。同时在实验中发现，滞后扭矩对噪声幅值的影响至关重要，因此，应尽可能增大滞后扭矩。

3 工作变形(ODS)分析

如图3后桥振动加速度彩色瀑布图所示：在X向和Z向48 Hz左右均存在共振，对应车内发动机转速为1 400 r/min时的噪声峰值，94 Hz左右Z向振动对应车内发动机转速为2 800 r/min时的噪声峰值，预测可见来自动力总成的激励在后桥处被放大。为此，对后桥进行了工作变形(ODS)测试，以期反映在问题转速和频率处系统所处的运动状态，同时为后续的改进措施打下基础。

图2 减小减振弹簧刚度的车内噪声对比曲线

图3 后桥X向和Z向振动加速度彩色瀑布图

图4和5显示，在发动机转速为1 400 r/min 时后桥是一个整体的俯仰运动，而在 2 800 r/min 时后桥呈现的是X向的弯曲运动。

为了验证分析结果，在后桥靠近传动轴连接处加装一个45 Hz的动力吸振器，测试结果如图5 所示。图中虚线为未加吸振器状态，实线为有吸振器结果。可以看出：在发动机转速为1 400 r/min附近时，动力吸振器的应用使车内噪声得到了明显的改善。

图4 后桥1 400 r/min和2 800 r/min附近的ODS测试结果

图5 后桥加装45 Hz动力吸振器前后的车内噪声对比

图6 进气编织导管和16 L新空滤器

4 进气系统分析

测试结果显示，该车进气系统噪声对车内噪声有显著影响，为此设计了进气编织导管，并将空滤器容积增大到16 L，具体结构如图6所示。图7和8为车内噪声对比，从图中可以看出两种方案的车内噪声均有改善明显。由图9可以看出，二者对车内噪声的改善效果基本相当，从成本和可靠性的角度，最终选择安装16 L的新空滤器。

图7 安装进气编织导管前后的车内噪声

图8 更换新的空滤器前后的车内噪声对比

5 结论

1) 传动系统的扭转振动以及后桥的模态放大了来自动力总成的激励，进而激起车身的振动，从而导致车内出现较大轰鸣声。

2) 减小减振弹簧的刚度可以降低传动系统的扭转模态频率，增大滞后扭矩，从而降低扭振振幅，明显改善扭振对车内噪声的影响。

3) 进气编织导管和增大的空滤器可以明显降低进气噪声，对车内噪声改善显著。

4) 通过气密性分析改善了整车的密封性，降低了车内噪声。

图9 采用进气编织导管与16 L新空滤器前后的车内噪声对比

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(责任编辑 刘 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 基金项目：国家自然科学基金资助项目(50975119)

方华(1965—)，女，博士，教授,北汽集团越野车研究院首席专家，主要从事内燃机现代设计方法和理论、振动噪声及其控制、可靠性等方面的研究；通迅作者 李盛成，男，博士研究生，主要从事NVH实验研究。

方华，李盛成，马忠民，等.某越野车车内轰鸣声的实验研究[J].重庆理工大学学报：自然科学版，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