某轻型卡车加速过程车内轰鸣声问题分析

    宫茂云                     

(哈尔滨东安汽车动力股份有限公司 150066)

摘要：文章主要对轻型卡车车型加速过程车内轰鸣噪声问题进行研究，从而解决车内轰鸣声的问题。通过系统排查，车辆轰鸣声由多种因素所产生，进气噪声、悬置及整车系统都可以改善轰鸣。因此将试验分析和经验总结下来，为后续新品车型排查相关问题起到教学作用，能够快速解决实车问题。

关键词：轰鸣；发动机；NVH试验

引言

随着汽车行业的不断发展，汽车在人们日常生活中越来越普及，顾客对车辆舒适性的追求已引起各车企的高度关注，现在NVH不光在乘用车领域进行广泛应用，近年来，商用车领域除动力性、经济性外，对NVH也加严了相关要求。NVH已是顾客购车重要的因素之一。

轻型卡车由于应用功能不同，客户除经济性及动力性外，更注重车辆价格，因此普遍商用车声学包应用程度不深，再基于车身结构特性，驾驶室轰鸣声几乎成为不可避免的NVH问题。

1  问题描述

该车型在样车开发过程主观评价活动中识别到，车辆在加速过程中，当发动机转速在2800-3200rpm区间范围时，驾驶员右耳及后排均听到不同程度的轰鸣声，使驾驶员及乘客感到耳旁不适。

2 原因分析

2.1 问题测试

为了还原测试问题，在车辆前、后排各布置麦克风，以4挡全油门急加速工况行驶，2800-3200rpm区间范围时，驾驶员右耳存在轰鸣声，与主观评价相符，主客观问题表现一致。

利用LMS软件功能，将驾驶员右耳2阶噪声分离，发现在2800-3200rpm噪声趋势和右耳强相关。根据排查思路，首先为进气系统激励导致。

2.2进气系统排查

排查进气系统前，首先排除电喷数据影响。务必保证该车无电喷报错。确定无误后，在进气歧管及空气滤布置振动传感器。用于判断整个进气系统是否存在问题。

驾驶员右耳噪声与进气歧管三向振动（紫线、绿线、深蓝线）无相关规律。同时印证在2阶阶次2800-3200rpm区间内无明显激励。因此可以初步判断此转速带轰鸣声与进气歧管不相关。

2.2.1空气滤及连接管排查

    首先在空气滤表面粘贴止振板，确认是否由空气滤形状或厚度导致的辐射噪声。

改变空气滤模态，在噪声共振带的确有所改善，下一步需要确认进气气流是否存在影响，如不存在，则改变空气滤壁厚就能解决问题。所以增加空气滤引出试验。将发动机节气门体前空气滤及连接管取下，安装大体积空气滤用于改变进气气流影响。

整车轰鸣声在发动机端最主要因素是由进气歧管或空气滤引起，在排查进气系统后，再进行整车端排查。

2.3整车驾驶室排查

通过激励源-传递路径-接收三个方面的分析，驾驶室属于接收端，对其薄弱部件进行加强，也会对NVH整体水平进行提升。轻型卡车不同于乘用车，为经济型考虑，通常驾驶室的车顶和后围为其薄弱端。

在整车驾驶室后围粘贴止振板，意在增加后围模态，识别后围是否为影响因素，进行同一工况测试，总声压级2800-3200rpm区间内得到改善，车辆后围粘贴止振版后，与无止振板状态相比，可下降0.5dB（A）左右，主观评价轰鸣声减弱。

2.4发动机悬置

NVH有很多性能分析指标，包括模态、动刚度、传递函数、振动加速度等等方面，其中最基本也是不可或缺的一项分析就是动刚度。动刚度指的是系统在特定的动态激励作用下抵抗变形的能力，用机械术语来描述的话，指的就是加速度导纳，即IPI，表示加速度响应与激励力的传递函数。在汽车前期设计阶段，通过接附点动刚度的分析，可以了解车身的结构响应特性，更是车身隔振性能的直观体现，一定程度上把控车子的 NVH 性能，避免后续实车出现噪声过大或者振动过大等影响车子舒适性的问题，其意义是非常重要的。

悬置动刚度不足，容易使得隔振率过低，不满足被动端刚度10倍于主动端（即隔振率≥20 dB）的要求会导致发动机传递到车身上的激励过大，容易造成加速时候出现“噪声大”等问题。

在不大量更改右悬置外部结构，制作多种减震垫垫刚度（分别为垫刚度70N/mm、垫刚度88N/mm、垫刚度123N/mm、垫刚度145N/mm），以及底板加厚10mm、底板加厚12mm，共6种方案。

目前6种状态右悬置，底板加厚10mm右悬置声压级最优。但从隔振率角度分析，右悬置Z向扔不满足要求。因此根据设计经验，增大减震垫用于改善隔振效果。

              

                原方案                                调整尺寸新减震垫方案

通过大体积减震垫的验证，由于隔振率得到改善，驾驶员右耳噪声曲线在2800-3200rpm转速带趋于平滑。在传递路径上，发动机激励后，通过悬置向车身激励，悬置优化很大程度上能改善轰鸣声。

3结束语

随着汽车工业的蓬勃发展，消费者日趋理性化，对汽车产品的认知越来越专业化，从最基本的动力性、经济性需求，到现在的追求乘坐舒适性。这些变化对整车的质量要求也越来越高，这就需要我们不断提升产品本身的设计水平，交付给顾客一个更有竞争力的产品。本文通过系统验证表明，可以通过进气系统、发动机悬置、驾驶室后围优化设计用于改善驾驶员右耳的轰鸣声。本文从问题排查与确认，到方案的选择，给出了合理的思路，为解决类似的

NVH问题提供有效参考，如何在后续新品车辆上快速锁定轰鸣声的根本原因奠定了基础。为了今后更有效地降低车内噪声，提高驾乘舒适感，仍需我们从事设计及试验工程师们不懈的努力。

参考文献

[1]发动机进气口噪声分析及改进[J]. 张忠东,刘鑫明,曲立志,王珂.  客车技术与研究. 2022(03)

[2]针对某SUV车型的发动机悬置优化[J]. 刘杰昌,刘忠伟,张群等.     汽车实用技术,2021,46(21):76-80.DOI:10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.021.018.

[3]某商用车加速车内轰鸣分析与优化控制[J].涂晴,邓欣,邓磊等.      汽车零部件,2023(05):47-51.DOI:10.19466/j.cnki.1674-1986.2023.05.009.