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汽车车内噪声分析与控制方法研究 |
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作者：一汽集团技术中心 董立甲 |
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摘要：本文通过对某一新型轿车车内噪声的诊断分析，确认了该轿车在发动机转速为3700r/min 存在严重的共振噪声，并对整个噪声传递路径进行了深入细致的分析，提出了三种改进措施并分别进行了试验验证，将三种改进措施综合采用以后，对该车车内噪声产生降低了3dB(A)的良好效果。
关键词：噪声 阶次 共振 隔振
1 引言
随着汽车噪声研究迅速发展，噪声目标制定得越来越高了，理想的噪声控制目标应该是令人容易接受的，时间长了也不令人厌烦的、完全符合顾客要求的、并具有动力感觉的噪声。因此，汽车的噪声性能虽不是汽车的基本性能，但却是汽车的质量指标，随着人们对汽车的进一步认识了解，汽车噪声将会决定汽车的销售状况，主宰着汽车市场。汽车的噪声性能也毫无疑问的成为了非常重要的一项汽车质量指标。
在对该车进行噪声感觉评价时，发现该车在3700r/min 时噪声响度明显变大，如这种噪声持续时间较长，会令人感觉心情烦躁，极不舒服。从而会对该轿车的技术含量产生怀疑。因此，如何解决3700r/min时噪声问题成为了提高该车的重要问题。
2 车内噪声试验分析
2.1 转速跟踪车内噪声试验分析
由于发动机噪声对整车噪声起决定性作用，所以进行转速跟踪噪声试验可以看出整车噪声随发动机负荷变化情况，这样也可以查出整车噪声在某一阶次（以发动机转速为基准）的变化情况，进一步确认噪声激励源的激励频率与发动机转速之间的关系等。现对该车做转速跟踪噪声试验，试验结果如图1，可以看出车内噪声在3700r/min 存在较大峰值，与感觉评价结果是一致的，而且此峰值的激励是发动机二阶激励，共振噪声频率为125Hz。
图1 该车车内噪声转速跟踪阶次谱阵
2.2 转速跟踪振动试验
现在用查询法对汽车上可能引起此噪声频率的零部件做振动实验，而底护板的振动试验结果如图2，图2 中示出的底护板的振动情况与车内噪声的试验结果比较一致，即在3700r/min 时存在共振现象。拆下底护板进行噪声对比试验，试验结果如图3，拆下底护板后车内噪声下降了 3.5 dB(A)左右，因此，车内3700r/min 时共振噪声主要是发动机二阶激励下底护板的共振引起的。
图2 原地底护板振动阶次图
图3 有无底护板四档车内噪声对比结果
3 噪声传递路径分析
从该车结构特点来看，可以初步判断车内3700r/min 时的共振噪声传递路径如图4 所示。
图4 噪声传递路径图
现将发动机第五悬置拆掉做车内噪声对比试验结果如图5，结果降低了2dB(A)左右。可见激励确实主要是由第五悬置传到底护板的。
图5 有无第五悬置胶垫三档车内噪声加速试验
4 改进措施
1）改变底护板的材料将共振频率移走。采用SMC 材料代替钢板底护板，车内噪声对比如图6，因此SMC 材料使车内噪声降低了1.3dB(A)。
图6 SMC 材料与钢板底护板车内噪声对比结果
2）减弱对底护板的激励大小，在横梁与底护板之间加入橡胶垫，采用隔振的方法减弱激励大小，车内噪声对比结果如图7 所示，因此减弱对底护板的激励大小的方法使车内噪声降低了2dB(A)。
图7 减弱对底护板的激励前后车内噪声对比结果
3）在底护板与副车架之间采用隔振的方法，加入橡胶垫以减小传入车身内的振动，车内噪声对比结果如图8 所示，因此对底护板与副车架采用隔振的方法使车内噪声降低了2dB(A)。
图8 对底护板与副车架采用隔振后车内噪声对比结果
综上所述，将以上三种措施全部采用后，车内噪声对比结果如图9 所示，使该车车内噪声降低了3dB(A)，可见效果极其明显。
图9 全用软连接时车内噪声对比结果
5 结束语
对于车内噪声试验，如果能按本文所述方法，对每一个部件都深入细致的分析测量，并且如能结合一些其它辅助方法如有限元方法、噪声模拟软件等，从而总结一些有效的试验经验，并积累起有用的数据库，进而一步步降低车内噪声，提高车内噪声品质，那么我们的噪声设计会完全满足顾客和市场需求的。
参考文献
1 张重超. 机电设备噪声控制工程学. 北京：轻工业出版社，1989
2 何渝生. 汽车噪声控制. 北京：机械工业出版社，1995
3 Suzukls,T &Kayaba, F. The Analysis and Mechanism of Engine Intake Rumbling Noise, SAE901755
4 Kuroda O &Fujil Y. (1988) Approach to Improve Engine Sound Quality, SAE880083(end)
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(5/25/2005) |
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