某乘用车18阶次噪声整改优化

2018-06-25岳涛汪小朋陈乐强

汽车实用技术 2018年11期

岳涛，汪小朋，陈乐强

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心NVH性能开发部，安徽合肥 230009）

引言

悬置支架是动力总成悬置系统和车身连接的“桥梁”，需要在各种工况下的支撑、固定动力总成，支架一旦断裂，则会造成较大的损失，动力总成、驱动轴，车身等重要部件都会受到破坏，维修成本及其昂贵。所以悬置支架的设计极其重要，需要确保设计的支架具有足够的强度，避免后期实车出现支架断裂的现象。

与此同时，动力总成的振动会通过悬置衬套，悬置支架传递到车身上，如果悬置支架过于薄弱，刚度太小，那么会影响到悬置系统的隔振效果，造成传递到车内的振动偏大，引起车内较大的振动和噪声问题。给乘客带来很大的不舒适感觉。

NVH对业界来说已经是一个老生常谈的问题了，本文基于某乘用车实车18阶次噪声问题进行整改分析，采用CAE技术对右悬置支架进行了性能优化，解决了车内的共鸣音问题。

1 有限元分析技术及使用软件简介

随着计算机技术和数值分析理论的发展，CAE技术在现代汽车产品设计中扮演着越来越重要的角色，几乎贯穿了汽车设计的全过程，它是计算机技术和工程分析技术相结合形成的新兴技术。

MSC.Nastran是由MSC.Software公司推出的一个大型结构有限元分析软件，主要的分析功能有：静力学分析、屈曲分析、动力学分析、热分析、空气动力学弹性及颤振分析、流固耦合分析、多级超单元分析、高级对称分析等，本文主用运用Nastran对车身静刚度进行分析。

2 实车问题来源

某款B级别轿车进入了小批量生产阶段，对实车性能进行摸底发现，车内存在明显的轰鸣音，具体故障描述如下：

在定置（踩离合）或低速缓加减油门工况（1500-3000rpm）下，车内存在较明显的18阶次噪音声。滤波回放表明该18阶次噪音声为发动机转速的18阶次噪声。

图1 噪声频谱分析

2.1 故障原因分析

针对上述问题在编号为 F70号样车上进行原因分析排查，如下所示：

（2）F70号车皮带轮拆除测试（断开发电机+空调压缩机+水泵）：此18阶次噪音声仍存在；

（3）F70号车发动机附件振动测试（进气歧管、发电机、起动机）：有18阶次振动峰值存在；

（4）F70号车断开右液压悬置测试（排查结构传递路径）：此共鸣音基本消除。

图2 样车问题分析排查

从初步分析排查结果来看，此18阶次噪声是通过发动机-右悬置-车身这样的传递路径传递到车内的，对深入的原因进一步分析发现此18阶次的振源为发动机的正时系统，传递路径如下所示：

图3 车内18阶次噪声原因分析

虽然最终发现造成此问题的“祸首”是发动机正时系统，但是发动机整改成本过于巨大，所以本次整改针对传递路径，从悬置系统上进行方案优化，悬置衬套刚度刚经过调教，悬置系统具备良好的隔振效果，刚度已经比较低，不能再往下调整，往上调整又会破坏悬置隔振效果，所以只能从悬置支架上进行优化整改。

2.2 悬置支架优化整改

经过调查发现，目前悬置支架为铸铝件，材料为A380，从现有工艺和成本来看，材料可以更换为QT450的铸铁件，以提高悬置支架的性能，具体方案如下所示：

图4 悬置支架优化整改方案

根据企业规范，对支架的强度、模态、动刚度等方面性能进行校核，如下所示：

林业生态建设是整个生态建设发展过程中的一个重要组成部分，它在具体的建设和发展起着非常重要的作用。林业生态技术是林业生态建设的重要组成部分，这将影响到整个林业生态发展。一个好的推广林业技术可以有效地实现林业生态建设的创新和发展的影响，创新林业生态建设的形式，从而最大限度地发挥低成本的林业建设的效益。

（1）强度分析比较：

图5 悬置支架强度分析比较

从结果上看，支架强度得到很大的改善。

（2）悬置支架模态分析比较：

图6 悬置支架模态分析

从结果上看，因为质量增加，悬置支架模态略有下降。

（3）悬置支架动刚度分析比较：

图7 悬置支架动刚度分析

从分析结果上看，原先支架（A380）动刚度分析结果偏低，改进方案刚度性能的到很大的提升。改进方案有效果。

2.3 优化方案试验验证

对优化方案进行实车试验验证，如下图所示：

图8 方案实车试验验证

绿线为铝制支架振动大小，红线为钢制支架，更换钢制支架后，总声压级在1500-2500rpm有改善，下降最大4dBA；2500-2700rpm增大1dBA左右。2200-2600rpm转速区间，18阶噪声降低较多，6-10dBA左右；1500rpm有增大，其余转速区间相当，经过专家主观评测，发动机18阶次噪声有较大改进，可以接受。