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NVH工程師參與的售后車輛異響排查真實案例

2020-01-15 20:30:13·  來源：汽車NVH云講堂  作者：齊凱  
　
幾天前研究院接到服務(wù)部門反饋，要求協(xié)助解決一臺售后車輛異響問題，并將異響視頻發(fā)了過來。研究院接到反饋后立即組織會議，分析視頻后認為其中的高頻聲音是類似
幾天前研究院接到服務(wù)部門反饋，要求協(xié)助解決一臺售后車輛異響問題，并將異響視頻發(fā)了過來。研究院接到反饋后立即組織會議，分析視頻后認為其中的高頻聲音是類似電機的工作聲，由于錄像問題另一個低頻聲音聽不清。會議決定，派遣一名NVH工程師與一名電器工程師第二天去解決問題，因此我就被安排周六出差了。
 
我接到任務(wù)后，得到的初步信息是在30-60km/h會持續(xù)出現(xiàn)噪聲，與隨機出現(xiàn)一個類似高頻噪聲，這兩種聲音只與車速有關(guān)。在售后服務(wù)部門給的異響視頻中，錄制視頻人員坐在副駕駛位置，在4-6秒時能清晰聽到高頻異響，很像EPB工作聲音，但是比EPB的工作時間聲音短一些。我從視頻文件中提取了聲音文件進行分析，以便于在出差前做一些預(yù)案。
 
分析結(jié)果如下見圖1：
圖1 異響頻譜分析
 
從分析結(jié)果中，可以看到有兩次異響的產(chǎn)生，異響的頻率范圍是30-7000Hz的寬頻噪音，兩次異響持續(xù)時間約為0.8秒。根據(jù)4s店的反饋信息，異響只與車速有關(guān)，與車輛的駕駛工況無關(guān)，車輛在加速、減速、滑行、不同檔位、離合工作與斷開時都會出現(xiàn)異響，判斷應(yīng)該與懸架、輪胎、半軸、車身有關(guān)系，然而4s店沒有維修過車身，因此初步將問題鎖定在底盤。
 
根據(jù)分析結(jié)果準備好設(shè)備，第二天5點多我們兩個人就出發(fā)了。到達4s店已經(jīng)11點多了，此時天上還在下著雨，當?shù)?0多度的氣溫與北方零下幾度的感覺差不多。
 
與4s店工作人員了解了詳細情況：車輛最初的問題是3擋換擋卡頓，與30-60mk/h勻速時的持續(xù)噪聲。換擋卡頓經(jīng)4s店確認是變速箱問題，拆開箱子后發(fā)現(xiàn)差速器有問題，由于調(diào)配合適的配件需要很長時間，因此就更換了整臺變速箱。然后問題就來了，更換變速箱后，車輛在30-60km/h勻速聲音變大了，而且多出來一個隨機出現(xiàn)的高頻異響。因為新?lián)Q了變速箱，推測新變速箱可能也有問題，因此又更換了一臺確認沒有問題的變速箱，但是問題依然存在。從現(xiàn)象分析、主觀感受兩方面判斷問題是底盤原因（這個與我們的判斷是一致），因此4s店又更換了整套的前后懸架系統(tǒng)，然后還是沒有任何效果，聲音反而有變大趨勢。
 
在了解情況后，我們計劃先檢查車輛與復(fù)現(xiàn)問題，然后再進行測試。查看車輛時，在駕駛室中間出風口位置發(fā)現(xiàn)一個車載手機無線充電器，當把手機接近該飾品后，其發(fā)出電機的“吱吱”聲，這個不就是視頻中4-6秒的聲音嗎？穩(wěn)妥起見，用手機錄制了一段該飾品聲音，對比4s店反饋視頻中的聲音，發(fā)現(xiàn)兩個聲音是一樣的。仔細查看了4s店反饋視頻，發(fā)現(xiàn)該充電器在視頻中一閃而過，明白了在錄制視頻過程中由于手機靠近充電器導致產(chǎn)生電機的高頻噪聲。由于這個電機聲噪聲與另一個高頻異響很類似，同時由于中間多個溝通環(huán)節(jié)的信息傳遞不準確，導致我們一直誤認為視頻中的異響就是要解決的問題。圖2是一個無線充電裝置圖片（從網(wǎng)上截圖），手機靠近時，自動伸縮夾打開/關(guān)閉就會發(fā)出“吱吱”的聲音，就是視頻中的高頻聲音（第一個音頻文件可以聽到）。到現(xiàn)在，就解決了我們誤認為是異響的問題了。
圖2 車載手機無線充電器
 
解決上述問題后，對于4s店反饋需要解決的兩個異響問題，還沒有聽到，下一步開始復(fù)現(xiàn)問題，做車輛的駕駛評價。
 
由于一直下著小雨路面濕滑產(chǎn)生了較大路噪，對低頻噪聲產(chǎn)生遮蔽效應(yīng)，主觀感受不是很明顯，低頻噪聲類似半軸在轉(zhuǎn)動過程有間隙造成的撞擊聲。高頻噪音則隨機出現(xiàn)，聲音類似軸承滾珠磨損后在轉(zhuǎn)動過程中發(fā)生的摩擦聲。
 
在問題復(fù)現(xiàn)之后，根據(jù)聲音現(xiàn)象決定首先從底盤排查問題，檢查了車輛底盤，沒有發(fā)現(xiàn)干涉松動等異常。4s店反饋，已經(jīng)更換了整套的懸架系統(tǒng)，為了排除懸架與變速箱的可能性，在變速器與軸頭上布置了加速度傳感器，并在機艙內(nèi)部布置了麥克風，由于道路潮濕，因此沒有在底盤布置麥克風。
 
分析測試數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)第一個低頻噪聲的頻譜沒有明顯特征，而且聲音回放也很難聽清楚，因此決定第二天路面干燥后再進行測試。在測試期間，高頻異響一共出現(xiàn)了十幾次。通過統(tǒng)計分析，異響聲音長度從0.3-2.5秒之間波動；異響發(fā)生時的工況也很分散，在加速、勻速、換擋、空擋滑行、上坡、拐彎時都出現(xiàn)過，跟蹤車速發(fā)現(xiàn)異響在車速變化時出現(xiàn)的概率較大，但是勻速工況下也會出現(xiàn)?；胤艤y試數(shù)據(jù)，在駕駛室聽到異響的同一時刻，底盤布置的加速度與機艙內(nèi)的麥克風都沒有異常信號，因此初步判斷異響與傳動系統(tǒng)關(guān)系不大。高頻異響的分析結(jié)果如下（見圖3），頻率范圍在20-3000Hz之間。
 
圖3 異響分析圖 
 
第二天上午，根據(jù)前一天分析結(jié)果，檢查了底盤與開閉件，底盤還是沒有發(fā)現(xiàn)問題；開閉件有兩個橡膠塊高度不太合適，調(diào)整了一下；同時將后備箱的備胎與維保工具等取出，以排除產(chǎn)生異響的可能性，并在后備箱布置了麥克風；在發(fā)動機艙、底盤等不同位置布置了麥克風，以便于鎖定異響發(fā)生的位置。
 
測試過程中，在30-60km/h能較清晰聽到低頻的“哐哐”噪聲，在測試不同工況后，確認該低頻噪聲僅與車速相關(guān)，高頻異響也是僅與車速相關(guān)。再分析問題時，就比較迷惑了，主觀感覺這兩種聲音都像是由于軸的轉(zhuǎn)動導致，但是從測試結(jié)果來看底盤與傳動系統(tǒng)沒有問題。這就到了劇情反轉(zhuǎn)的時候了，我們開始頭腦風暴討論這兩個聲音，其中一人說：“持續(xù)的低頻聲音像是風噪，會不會是鯊魚鰭產(chǎn)生”；我說“一般老式天線會產(chǎn)生風噪，但是鯊魚鰭基本上不存在風噪問題”，他又說道：“鯊魚鰭前面有個小風扇，風一吹就會轉(zhuǎn)。”我當時有點發(fā)懵，反問：“鯊魚鰭怎么還有風扇？”。他說是客戶加裝的飾品，我馬上意識到，找到問題根源了。立刻查看車頂，果然有一個類似鯊魚鰭的飾品，用雙面膠粘在了車頂，用手稍微一用力就掰了下來。拿在手上一晃，風扇晃動出現(xiàn)嘩啦嘩啦的響聲，用嘴一吹風扇聲音立馬就出現(xiàn)了，就是第一種低頻噪音；然后有反復(fù)試了幾次，高頻噪音也出現(xiàn)了，這是個比較意外的收獲(見圖4）。
 
圖4 排查過程
圖5 鯊魚脊天線
 將鯊魚鰭(圖5）拆除后，反復(fù)進行了多人多工況試驗，確認問題消失。到這時，3個異響問題就都解決了。
 
這次在一天多時間就解決了問題，多少有些運氣成分，如果當時沒有溝通討論，會需要花費更多時間來排查問題。總的來說，對聲音種類的判斷是對的，低頻聲音是由于軸轉(zhuǎn)動過程中的間隙造成，高頻聲音是由于軸在轉(zhuǎn)動時的摩擦造成；判斷失誤的是由于感覺噪聲類似軸轉(zhuǎn)動的聲音，前兩次檢車輛時忽略了車頂位置。
 
總結(jié)一下遇到的各種異響問題，發(fā)現(xiàn)是多種多樣，基本上沒有出現(xiàn)過相同案例。經(jīng)驗可以幫助盡快的定位/解決問題；然而，有時候又受經(jīng)驗誤導，導致判斷出現(xiàn)偏差。對于異響問題，我簡單的分為兩大類，試驗車輛與售后車輛。對于試驗車輛來說，遇到異響問題后，由于公司設(shè)備比較齊全，包括帶轉(zhuǎn)轂的消聲室/四立柱振動臺等，在找到異響位置后有各專業(yè)人員的配合，排查問題比較容易。對于售后車輛，受到條件限制，解決問題相對困難一些。與同事們聊天，不少人的私家車也遇到異響問題，其中有幾例是由于加裝手機架或者其它飾品導致的。因此在解決售后車輛問題時，首先排查車輛改裝是很必要的流程，有時候會很大程度上提高解決問題的效率。
 
 作者簡介：齊凱，工學碩士，從2011年開始從事汽車NVH工作，對噪聲與振動控制領(lǐng)域保持著濃厚興趣。具有豐富的整車NVH性能開發(fā)經(jīng)驗，熟悉整車道路與臺架試驗，具備一定的CAE仿真能力。
 
 
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