基于NVH的轻型轿车后桥异响改善

2017-09-26薛振飞

汽车与驾驶维修(维修版) 2017年8期

关键词：异响后排齿轮

薛振飞

（厦门金龙联合汽车工业有限公司 361023)

基于NVH的轻型轿车后桥异响改善

薛振飞

（厦门金龙联合汽车工业有限公司 361023)

汽车后桥异响是车辆常见噪声源之一，影响驾驶员和乘客舒适性，因此对后桥异响的分析对改善车辆NVH性能具有重要意义。本文通过采集车内、后桥、变速箱等位置的振动信号，分析改善前后的频率曲线图，验证了改善效果。本文运用NVH测试方法分析汽车后桥噪声，为优化车辆NVH性能提供了依据。

后桥；主减速器；异响；NVH测试

1 背景

海外某市场反馈，车辆行驶到105 km/h后，在该时速段反复加减速，后桥会产生“呜呜”的异响声，故障里程短，故障频次为100%。经过现场拆解，并未发现明显故障零部件，未找到故障原因。通过调查发现，该问题国内市场无相应反馈，主要原因为按我国法规要求，该款车最高时速限制为100 km/h。

2 故障原因分析

2.1 初步分析与验证：结合故障现象，分析得出产生后桥异响的可能原因，并通过实验进行验证（如表1所示）。

根据表1的试验结果，判定后桥异响产生的主要原因为后桥主减啮合时，主/被动齿轮齿间隙设定值偏大，齿轮表面精度低，粗糙度大。

3 NVH试验[1]

3.1 试验方法

由表1试验结果，得出后桥异响主要原因，本试验相对原状态，增设2种主减状态对车辆进行性能提升，制定如下方案。

①减小主减速器齿轮间隙：后桥主减速器齿隙由原来0.13～0.18 mm减小到0.1～0.12 mm。

②将原主减速器普通齿更换为精磨齿。

3.2 测点布置

底盘：变速器（gearbox）、传动轴吊挂1（shaft-1）、传动轴吊挂2（shaft-2）、后桥鼻头（axle noise）、后桥桥壳（axle housing）各布置一个加速度传感器[2]。车内后排（倒数第二排，这里定义为后排）座椅导轨布置一个加速度传感器，并在前排和后排座椅上布置麦克风[3]。

3.3 试验设备

试验设备清单如表2所示。

3.4 试验条件

在无风雨雪天气下进行，试验路段坚硬平滑，避免环境因素影响车辆噪声监测。

3.5 试验工况

①5挡95～105 km/h左右，稍松油门，再轻踩油门。

②5挡加速至110 km/h左右，放松油门（带一点油门）缓慢减速至90 km/h左右。

3.6 试验结果

3.6.1 5挡95～105 km/h左右

图1 5挡95～105 km/h前排及后排频谱噪音对比（A计权）

图1为3种状态5挡95～105 km/h左右的车内噪声频谱对比。可以看出减小齿隙或采用精磨齿主减，前排和后排噪声在502 Hz（主啮合阶次）附近的能峰值基本消除。减少齿隙后排A计权噪声值由74.5 dB（A）降到71.7 dB（A），降低了2.8 dB（A）；更换精磨齿主减后排噪声也降低了3.8 dB（A）。

表3 5挡95～105 km/h车内噪声Colormap图对比

表3反映的是该工况下主减噪声成分的Colormap图（本次关注的主减部分频率）。从表中图片可以看出，五挡95～105 km/h整个行驶过程中，后排噪声频率成分中的主减齿轮噪声成分，调小齿轮间隙状态从原状态最大值为78.6 dB（A），降低到72.6 dB（A），降低了6 dB（A），更换为精磨齿降低更明显，降低了10.1dB（A）[4]。

减小齿轮间隙后，5挡95～105 km/h左右，主减齿轮啮合振动减小，后桥鼻头和桥壳的主减啮合频率峰值明显降低。更换为精磨齿，主减齿轮啮合频率峰值进一步下降，精磨齿效果最明显。

3.6.2 5挡110 km/h带油门减速至90 km/h左右的过程

由于原状态在5挡110 km/h带油门减速至90 km/h工况过程无明显主减噪声，此工况主要测试分析减小齿隙及更换精磨齿主减两种状态的噪声。

减小齿轮间隙或更换精磨齿主减状态，在5挡时当车速从110 km/h，放松油门（带一点油门）缓慢减速至90 km/h左右的过程中，后桥主减出现异响，后桥振动测点也检测出较大的齿轮啮合频率峰值。但是对比原状态出现主减噪声的工况，原状态主减噪声测试过程主减噪声成分最大值为78.6分贝，减少齿隙或更换精磨齿状态，异响再现过程主减噪声成分最大值分别为72.8分贝和72.7分贝，主减噪声能量明显降低。