Page 228 - 《应用声学》2023年第4期

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噪声，轰鸣声频率为 40∼50 Hz。图1 为前排实测的
0 引言
车内噪声，其中实线表示总声压级，虚线表示发动机
在竞争日益激烈的汽车市场上，随着客户对乘 点火阶次噪声。可看出在 1100∼1500 r/min 转速区
坐舒适的要求越来越高，NVH 性能越来越重要。车 间，低频的点火噪声阶次占主要能量。
辆良好的振动、噪声表现是产品的亮点，能提升车
表 1 动力系统、车身悬挂结构简介
辆的品质和产品竞争力；而振动噪声大的车辆易被
Table 1 Introduction to power system and
顾客抱怨，严重的问题甚至会导致厂家失去市场。
body suspension structure
轰 鸣 声 是 低 频 压 耳 的 噪 声， 一 般 频 率 在
20∼100 Hz。其中动力总成 NVH 最主要的激励来 发动机 4 缸柴油机
源于发动机，发动机的功率扭矩提升会加大发动机 驱动方式 前置前驱
的激励。而随着顾客对动力性能的要求越来越高， 变速箱 5 档
动力性和 NVH 性能两者会产生冲突，需要从业者 前悬挂结构 麦弗逊 + 副车架
以整车NVH的思路匹配调教。 后悬挂结构 扭力梁 + 板簧
针对轰鸣噪声，王东 [1] 主要在源头方面对扭振 车身结构 承载式、掀背尾门
激励进行分析优化。闫亮 [2] 通过在车身上增加一个
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支持支架，从而提升悬置动刚度，优化了悬置接附
点到车内的噪声传递函数 (Noise transfer function, 70
NTF)，从而解决了92 Hz的轰鸣问题。郭锦鹏等 [3] 、 65 ᢼЯ঴ܦԍጟ
ᢼЯ2᫽٪ܦ
苏永雷等 [4] 通过车身风挡横梁下板空调进风口处
进行结构优化，增加两个加强板，以提高其刚度和模 ܦԍጟ/dB(A) 60
态频率，从而使风挡横梁下板模态避开声固耦合频 55
率区域。Oka 等 [5] 、Gupta 等 [6] 关注与车身模态耦 50
合的优化。以上 6 种优化方式仅针对激励源或车身
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局部改进进行优化，且局限在部分零件的单独研究，
1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
未对轰鸣的详细机理进行系统分析。本文针对某轻 ԧү఻ᣁᤴ/(rSmin -1 )
客加速轰鸣问题进行了详细诊断分析，通过分析传
图 1 加速工况车内前排噪声曲线
递路径和车身贡献量，最终提出了彻底解决轰鸣噪
Fig. 1 Wide open throttle acceleration interior noise
声问题的方案。
2 问题诊断
1 车辆结构及问题概述

2.1 问题分析
1.1 车型结构及参数介绍
对于多输入 -多路径 -多响应的低频率轰鸣问
车辆的动力总成采用发动机横置前驱设计，发
题，详细分析传递路径，使用 “源头 -传递路径 -响
动机通过悬置、防扭杆、中冷进出气管、进气管、排
应”分析理论。依据该理论，梳理问题的关键影响因
气管等与车身相连；发动机动力通过传动轴输出到
子，并绘制出鱼骨图，详见图2汇总分析。
车轮，其中传动轴一端与发动机和变速箱相连接，另
一端连接安装在悬挂的转向节轮毂。表 1 是动力系 2.2 问题排查
统、车身悬挂结构简介。 2.2.1 激励源机理分析

1.2 问题描述 该问题阶次是发动机点火阶次，首先排查与发
整车在 2 档、3 档、4 档、5 档在 1350 r/min 转速 动机点火特征相关的激励源。测试发动机在悬置主
区间加速行驶时车内存在明显轰鸣声，档位越高越 动端的振动，幅值大小符合该排量柴油发动机正常
明显，主观不可接受。经测试确认为发动机点火2阶 大小水平，且与标杆车相当，动力总成悬置系统隔振