摘要:

為了解決勻速后排路噪超標(biāo)問題,對(duì)底盤懸架車身接附點(diǎn)振動(dòng)進(jìn)行了調(diào)查,測(cè)試結(jié)果表明后減振器與車身接附點(diǎn)z向?qū)?yīng)后排路噪峰值頻率處振動(dòng)偏大。為了有針對(duì)性地優(yōu)化減振器阻尼力降低減振器上安裝點(diǎn)對(duì)車身的振動(dòng)激勵(lì),自主設(shè)計(jì)了后減振器工作速度測(cè)試方法。利用測(cè)試數(shù)據(jù)提取得到的減振器速度特性曲線,優(yōu)化該工作速率段減振器阻尼力并進(jìn)行了實(shí)車驗(yàn)證。結(jié)果表明:優(yōu)化措施改善了該工況路噪水平,達(dá)到了目標(biāo)要求。

關(guān)鍵詞:路噪;減振器;位移測(cè)試

0 引言車輛的路噪[1]問題是指車輛在不平路面行駛過程中,由于輪胎與地面相互作用產(chǎn)生激勵(lì),通過車輪、懸架傳遞到車身引起車內(nèi)鈑金振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲。隨著消費(fèi)者對(duì)品質(zhì)感的追求提升以及動(dòng)力系統(tǒng)噪聲的降低,路噪問題越來越成為汽車競爭力比拼的性能指標(biāo)之一。

1 路噪問題分析1.1 路噪水平摸底準(zhǔn)備好試驗(yàn)樣車,確認(rèn)室外天氣晴朗,風(fēng)速不大于5m/s,路面干燥。后排乘客人耳處布置麥克風(fēng),利用振動(dòng)噪聲測(cè)量系統(tǒng)及便攜式電腦采集指定路面40km /h噪聲如圖1所示。對(duì)時(shí)域測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換,并進(jìn)行A計(jì)權(quán)。得到如圖2所示該樣車后排乘客內(nèi)耳頻率聲壓級(jí)曲線。

計(jì)算得到路噪總聲壓級(jí)略微超過商品定義設(shè)定的前期目標(biāo)值,通過圖示曲線可以看出,60~150Hz頻段以及180~200Hz頻段后排乘客內(nèi)耳路噪聲壓級(jí)較大。1.2 問題原因調(diào)查機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)和噪聲是由多個(gè)激勵(lì)源通過不同的傳遞路徑抵達(dá)目標(biāo)位置后疊加而成的。為了更好地診斷和優(yōu)化路噪,需要綜合考慮各個(gè)激勵(lì)和傳遞路徑的情況,傳遞路徑分析[2]就是一個(gè)行之有效的方法。通過建立“源—路徑—接受者”的模型,可以計(jì)算不同路徑對(duì)于接受者某一頻段總值的貢獻(xiàn)量,從而判斷其中貢獻(xiàn)量最大的路徑。再定量識(shí)別出主要貢獻(xiàn)量,就可以有效通過應(yīng)用振動(dòng)噪聲控制手段降低響應(yīng)聲壓總值。數(shù)學(xué)公式可以寫成

式中:r(ω)為接收者處頻譜;R(ω)/Si(ω)為施加于第i條傳遞路徑接受者和源之間的傳遞函數(shù);Si(ω)為激勵(lì)i。通過檢查車身噪聲傳遞函數(shù)后未發(fā)現(xiàn)明顯問題,暫時(shí)排除傳遞路徑的問題。后續(xù)對(duì)底盤后懸關(guān)鍵車身接附點(diǎn)布置加速度傳感器以調(diào)查懸架對(duì)車身輸入激勵(lì),布點(diǎn)如圖3所示。

在路噪測(cè)試相同工況下,對(duì)底盤關(guān)鍵激勵(lì)輸入點(diǎn)振動(dòng)加速度進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果如圖4所示。通過排查可以發(fā)現(xiàn)減振器的車身安裝點(diǎn)在路噪對(duì)應(yīng)頻率段振動(dòng)較大,初步懷疑是該頻段車身輸入激勵(lì)的主要激勵(lì)源。

由振動(dòng)理論可以判斷減振器被動(dòng)端振動(dòng)較大,可能與減振器阻尼力偏大有關(guān)[3]。減振器阻尼特性是一個(gè)速度相關(guān)曲線,并且減振器阻尼力調(diào)校涉及整車操穩(wěn)和平順性能。為了不對(duì)其他性能造成太大影響,需針對(duì)減振器特定工作速率段降低其阻尼力。為得到減振器工作速率,設(shè)計(jì)了如圖5所示位移測(cè)試裝置,首先測(cè)試得到減振器工作位移曲線如圖6所示。

將位移曲線求導(dǎo)得到減振器工作速率如圖7所示,可以看出減振器在該路況勻速40km /h的主要運(yùn)行速率在0. 05m/s2附近,需要進(jìn)一步優(yōu)化該速率段的減振器阻尼力。

2 解決對(duì)策與方案確認(rèn)2.1 調(diào)校方案確認(rèn)根據(jù)測(cè)試得到的減振器工作速率可以判斷,減振器工作速率段在減振器開閥點(diǎn)以前。為了降低對(duì)其他性能的影響,文中采取減小減振器復(fù)原行程低速段阻尼的方法[4],即增加節(jié)流閥片流通槽數(shù)量由8至12個(gè)如圖8所示,以達(dá)到降低低速段阻尼力的目的。

對(duì)優(yōu)化后的減振器阻尼力進(jìn)行測(cè)試,如圖9所示,優(yōu)化后復(fù)原行程低速段阻尼力較優(yōu)化前有所降低,而其他速率段阻尼力幾乎不變,從而將對(duì)其他性能的影響降到最低。

3.2 實(shí)車驗(yàn)證將優(yōu)化后的后減振器替換原后減振器,在同樣路況、天氣環(huán)境下進(jìn)行實(shí)車路噪測(cè)試,路噪聲壓級(jí)頻域?qū)Ρ惹€如圖10所示。

由聲壓級(jí)曲線可知,路噪主要頻率段聲壓級(jí)相對(duì)優(yōu)化前均有所降低,并且路噪總聲壓級(jí)降低0. 6dB,達(dá)到目標(biāo)要求,證明方案切實(shí)有效。

3 結(jié)論文中針對(duì)某款轎車后排噪聲超標(biāo)問題通過測(cè)試分析判斷出路噪問題點(diǎn)可能是由于后減振器阻尼力大導(dǎo)致車身被動(dòng)端激勵(lì)大的原因。利用自行設(shè)計(jì)的減振器位移測(cè)試方法提取減振器工作速率段,并針對(duì)該速率段優(yōu)化減振器對(duì)應(yīng)阻尼,從而將對(duì)車輛其他性能的影響降到最低。最后進(jìn)行了實(shí)車驗(yàn)證該方案成功降低了工況路噪聲壓級(jí)并達(dá)成目標(biāo)要求。整車路噪是非常復(fù)雜的系統(tǒng)性問題,需要全局判斷抓住主要貢獻(xiàn)。減振器是車輛性能平衡的關(guān)鍵部件,通過減振器工況速率的測(cè)試有針對(duì)性地優(yōu)化減振器參數(shù)避免其他性能的影響從而快速有效推進(jìn)方案實(shí)施。

作者：許靜超,黃劍鋒,白龍,張志達(dá),謝然作者單位：(廣州汽車集團(tuán)汽車工程研究院NVH部,廣東廣州511434)

來源：汽車零部件