某微车低速轰鸣声的降噪设计

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1、2009年LMS中国用户大会论文集某微车低速轰鸣声的降噪设计（李洪亮程魁玉顾灿松何森东）(中国汽车技术研究中心汽车工程研究院，天津300162）摘要：NVH不仅是影响车辆舒适性的重要因素，而且也是评价其质量品质的重要指标之一。本文在对某微型NVH性能研究的基础上，通过试验发现该车低速轰鸣声（Booming）是由后桥Z向二阶振动引起的。为此，本文开发了一套动力减振器，应用于该车使得后桥Z向二阶振动降低了10dB，相应的驾驶员右耳的阶次噪声降低了5dB，有效解决了该系列车型存在的低速轰鸣声的问题。关键词：微型客车轰鸣声(booming)后桥振动动力减振器1.前言当前，在竞争激烈的汽车

2、市场上，同档次车型在常规性能方面的综合“性价比”越来越接近较高水平。因此，提高车辆的驾乘舒适性成为新的竞争焦点，而其中NVH占据主要地位。NVH不仅是影响车辆舒适性的重要因素，而且也是评价其质量品质的重要指标之一。涉及车辆的振动噪声问题已经成为汽车技术领域的一个研究热点[1~3]对于早期的车型，多数情况下来源于发动机的噪声在车辆整体NVH品质中占据主导地位，NVH控制的对象也较为明确和单一。近年来，随着发动机技术的突飞猛进，发动机的振动、噪声水平有较大幅度的降低，相应地车内外噪声也大幅降低。从而导致发动机之外的其它振动、噪声来源对车辆整体NVH品质的影响比重增大。由此而导致车辆N

3、VH控制问题的复杂程度剧增，主要体现在NVH控制对象的模糊性、广泛性，以及各类振动、噪声来源与车辆整体振动、噪声水平之间的弱相关性。这里还需要指出的是，由车身壁板结构振动而辐射出的噪声，在车内空间建立声场并与车身结构振动相耦合，其噪声能量主要集中在低频。对于这类噪声，特别是在20~200Hz的频段内，给人的主观感受是一种所谓的“轰鸣声”，即通常所说的“Booming”，能造成司乘人员的强烈不适感。且在如此低的频段内，常规的吸声降噪措施几乎无效。【4,5】动力减振器作为振动控制的一种有效型式广泛应用于各个领域。本文利用动力减振器控制某微型车后桥的振动，使得后桥Z向2阶振动降低了10

4、dB，并最终解决了车内的低速轰鸣声，取得了良好的减振降噪效果。2．噪声源辨识某微型车在城市工况下，存在低速轰鸣声，造成司乘人员很不舒服，实测车内驾驶员右耳噪声如图1所示。测点位置为驾驶员右耳，测试设备为LMS公司生-1-2009年LMS中国用户大会论文集产的SCM05系列40通道振动噪声测试设备。901.0085低速轰鸣声的区域8080.00757070.00Pa65dB(A)Amplitude6055FOverallleveldriverseat(A)FOrder2.00driverseat(A)50FOrder4.00driverseat(A)45401700.002650.

5、000.00100015002000250030003500400045005000rpm图1由图1可以看出，低速轰鸣声主要是由二阶噪声引起。经过阶次噪声分析、传递路径分析、相关性分析逐步排除了进气系统、排气系统、发动机以及发动机悬置系统的影响，最后发现是由后桥2阶振动引起，后桥Z向振动如图2所示。后桥的Z向二阶振动传至车身，引起底板强烈振动，从而导致低速轰鸣声。21.002g11.01AmplitudeAmplitude500e-3FOveralllevelaxlefront:-ZN200basFOrder2.00axlefront:-ZN200bas01800.000.001

6、00015002000250030003500400045005000rpm图2-2-2009年LMS中国用户大会论文集为此，基于动力减振器原理，本文设计了动力减振器，如图3所示，并通过优化确定了减振器的质量、阻尼、刚度等参数。该减振器的动态响应曲线如图4所示。图3图4该减振器的固有频率为62Hz，与后桥Z向二阶振动（发动机转速1700r/min）时振动频率基本一致。减振器安装于该微车后桥，再次进行了试验，测试路面为普通水泥路面，测试工况为3档全油门加速。试验中，通过调整质量块的质量来调整减振器固有频率，使得减振器的固有频率等于后桥Z向二阶振动频率（激励频率）。试验结果如图5、图

7、6所示。图6后桥测点Z向振动-3-2009年LMS中国用户大会论文集图6驾驶员右耳噪声从图5、6可以看出：1）加装动力减振器后桥测点Z向振动峰值和二阶峰值大约有6~10dB的衰减量，减振效果非常明显。2）增加动力减振器后，驾驶员右耳阶次噪声降低了5dB(A),降噪效果明显。在充分验证的基础上，组织了相关人员试乘试驾进行主观测评。主观测评结果表明：加装动力减振器后，低速轰鸣声消失，乘坐舒适性明显改善。该方案经过调整后，应用于其它类似车型，均取得了良好的效果。4．结论本文针对某微型车