某乘用车冷机怠速排气“突突”异响声的优化

陈圆意 刘志鹏 佘彩凤

安徽江淮汽车技术中心 安徽省合肥市 230000

1 问题描述

某搭载1.5TGDI+DCT动力总成的轿车(简称A车)，冷机启动后，怠速排气管口可听到明显的类似“突突”的异响声，车内亦能听到该异响。该异响声在夏季高温时异响声较小，但在冬季冷机启动怠速时“突突”声非常明显，不可接受。待冷机持续3-5分钟，水温升至一定温度后，该异常声音才逐渐消除。该问题极大影响了整车NVH品质，影响了乘客的驾乘舒适性。

2 现状调查

参照企标，在排气管口近场布置麦克风，分别采集该车型冷机和热机排气管口的噪声信号。数据分析表明：

（1）冷机时排气管口近场噪声总声压级68.4dB（A），热机时排气管口近场噪声总声压级57.3dB（A），下降约11dB；

（2）对比冷机和热机排气管口近场噪声的自功率谱，并进行声音的滤波回放，确认冷机“突突”异响声为350-550Hz区间的噪声峰值。

3 问题排查

对比评价搭载同款1.5TGDI+DCT动力总成的某SUV车型（简称B车）。该B车在怠速冷机和热机时，主观评价和客观测试排气管口均未出现350-550Hz的“突突”噪声峰值。

将A车排气系统更换到B车上测试和评价。客观数据显示，在冷机怠速时又出现了350-550Hz噪声峰值，同时主观也可听到明显的“突突”异响声。

由此确认，冷机“突突”异响声为A车排气系统导致，需对A车排气系统进行优化。

4 原因分析及对策制定

对A车排气系统进行CAE传递损失分析。分析结果显示A车在200Hz以上传递损失明显不足，尤其是350-550Hz的问题频段。提高该问题频段的传递损失，是解决该问题的有效途径。

经过CAE多轮优化方案计算，确认有效整改方案如下（如图3所示）：

（a）排气前消内增加封闭隔板，隔板内部增加吸音棉；

（b）排气前消内对插管外管增加100个直径5mm的孔，均布在40mm长度上，其他工艺不变；

排气系统CAE分析结果显示，排气前消优化整改后，200Hz以上传递损失显著提升，如下图4所示：

5 效果验证

按照CAE优化方案制作排气前消实物样件验证，验证结果如下：

（1）客观数据显示，排气管口在250-900Hz中高频区间均有不同程度优化，尤其350-550Hz频段效果最优，噪声峰值最大下降量约15dB，如图5所示。

（2）主观评价显示，冷机“突突”异响声极大改善，可接受，与客观测试结果一致。

（3）经确认，该方案对热机怠速开/关空调工况、3档全油门加速工况均没有明显影响，优化方案有效。

6 结语

整车NVH问题涉及整车性能匹配，需进行系统考量。针对具体NVH问题，首先需要识别问题发生的工况和NVH特性，如频率和阶次特性等，找到相应的零部件并进行验证，锁定问题原因。结合CAE分析与实物样件验证，可高效的找到解决NVH问题的方法。