某匹配自动变速箱样车动力总成悬置对比试验研究报告

-.z---.--总结资料*匹配自动变速箱样车动力总成悬置比照试验研究摘要：*车型样车匹配自动变速箱后，样车噪声性能超出预期指标。为解决此问题，改变动力总成悬置后悬置〔三点悬置，后悬置位于变速箱上部〕刚度，并考察使用不同悬置时匹配自动变速箱样车动力总成悬置隔振性能，以及不同悬置下样车噪声情况。在两台不同后悬置样车的动力总成悬置发动机侧和车架侧布置测点，在定置怠速、定置缓加速、道路缓加速、道路急加速等不同工况下进展测试。对两样车的试验结果进展隔振能力比照，并对衰减后车架侧的振动进展比照。试验比照结果说明，采用较软悬置的样车对振动衰减大，衰减后车架侧振动小。通过在两台样车的进气口、排气口、车前一米〔表征发动机噪声〕、主驾内耳、副驾内耳、后排左乘客内耳、后排右乘客内耳等测点布置传声器，在定置试验、道路试验等不同工况下测量样车车内、车外噪声情况。对两样车车内和车外噪声情况进展比照，发现采用较软悬置样车噪声较小。通过试验分析，可知采用较软动力总成后悬置隔振性能好，样车的车外车内噪声小。建议该车型汽车正式生产时采用较软悬置，以到达较好的噪声性能。关键词：噪声动力总成悬置隔振性能0引言随着国内汽车工业的快速开展以及人们对汽车质量及舒适性要求的提高，汽车的卓越性能和优良品质成为汽车制造商追求的目标。对车外噪声，国际上及我国都出台了加速行驶噪声标准和定置噪声标准[1-3]；而车内噪声也已成为影响人们对汽车质量的印象及购车选择的重要因素之一。对于汽车工业而言，噪声控制问题日益显示出其重要性。自20世纪80年代以来，国际上的汽车厂家投入大量人力致力于降低车外、车内噪声[4]。无论是车外还是车内噪声，发动机和变速箱都是其最主要的鼓励源之一。车内和车外噪声一局部是来自发动机和变速器，通过支承和支架传到与车身相连的构造件上，再从车身大面积的辐射出来的构造噪声；另一局部是从发动机室和排气系统辐射出来的噪声，也与发动机的支承有关[5]。动力总成悬置起到支承动力总成的质量、限制动力总成最大位移的作用；还起到双重隔振的作用：即阻止作为振源的发动机向车架传递振动力的积极隔振作用，和阻止路面不平鼓励传给发动机冲击和振动的消极隔振作用[6]。由动力总成悬置的作用可知，车内和车外噪声的大小与动力总成悬置的性能是存在很大关系的。本文对*匹配自动变速箱的样车进展悬置隔振性能、车外噪声情况、车内噪声情况试验比照研究，给出了隔振性能和噪声性能较好的样车，对后期该车型样车生产提供了参考依据。1工程来源及目的公司*越野型/家用型轿车匹配手动变速箱时，噪声性能达标，而匹配自动变速箱后，振动与噪声性能不能到达预定指标，因此需要对其进展整改。经过前期CAE分析等手段优化处理，将该样车后悬置刚度降低可以使噪声振动性能提高。在公司试制部门生产出样车后，须对两台不同动力总成悬置的样车进展NVH试验，以比照两台样车的悬置隔振性能、车内车外噪声情况。该比照试验结果将对该车型样车正式生产提供依据。2试验样车描述详细样车描述见表1。两样车除后悬置刚度不同外，其余状态一致。508样车后悬置刚度为250N/mm，525样车后悬置刚度为300N/mm。表1样车描述表整车车型越野型/家用型轿车VIN号样车1：AA000508；样车2：AA000525发动机发动机发动机型号4G15S生产厂家东安额定功率(kw)/转速(r/min)76kW/6000rpm最大扭矩(N.m)/转速(r/min)130Nm/4500怠速转速，r/min750±50rpm最高转速，r/min7000rpm动力总成悬置型式三点支承生产厂家--后悬置刚度样车1：250N/mm；样车2：300N/mm传动系变速箱型号F4A生产厂家东安档位速比1挡2.8422挡1.5293挡14挡0.712R档2.483试验条件3.1试验环境试验主要在通州道路试验场进展，试验环境详见表2。表2试验环境表组别试验工程试验日期试验地点天气气温(℃)道路状况载荷状况试验一车外噪声2010.6通州阴24长直线空载试验二发动机悬置2010.6通州阴26长直线空载试验三车内噪声2010.6通州晴25长直线空载3.2试验仪器及其采样参数设定应用比利时LMS公司的SCM05数据采集及分析系统，B&K及PCB公司的振动传感器、传声器假设干。系统的振动信号频率分辨率为0.5Hz，噪声信号频率分辨率为2Hz。采用Hanning窗函数进展加窗处理，噪声信号采用A计权处理。3.3测点布置测点布置情况见表3。表3.测点布置情况表试验名称测点名称测点位置描述备注车外噪声Intake:01进气噪声，进气口附近E*haust:01排气噪声，距离排气口45°方向0.5米Front:01车前1米发动机悬置EMFLU:01发动机前方左边悬置发动机侧EMFLD:01发动机前方左边悬置车架侧EMFRU:01发动机前方右边悬置发动机侧EMFRD:01发动机前方右边悬置车架侧EMRU:01发动机前方悬置发动机侧EMRD:01发动机前方悬置车架侧车内噪声Din:01主驾驶员内耳处Pin:01副驾驶员内耳处PRLin:01后排左侧乘客内耳噪声PRRin:01后排右侧乘客内耳噪声3.4试验工况试验采用工况有：怠速，定置缓加速；自动2档缓加速，自动3档缓加速，自动D档缓加速；自动2档急加速带档滑行，自动3档急加速带档滑行；匀速D档30km/h，40km/h，50km/h，60km/h，70km/h，80km/h，90km/h，100km/h等。4试验结果4.1动力总成悬置隔振能力〔1〕怠速由试验数据，经统计得到怠速时动力总成悬置对20-400Hz振动衰减量如表4所示。由表4可知，怠速工况下，508样车后悬置对振动衰减比525样车大，例如*向大11dB，Z向大13dB。因此怠速工况下，508样车的悬置较好。表4怠速动力总成悬置对20-400Hz振动衰减量508样车525样车(dB)*向Y向Z向(dB)*向Y向Z向左悬置301621左悬置20824右悬置16214右悬置272416后悬置141630后悬置3917〔2〕定置缓加速表5为定置缓加速时动力总成悬置对20-400Hz振动的衰减量。由表5可知，定置缓加速工况下，除*方向，508样车后悬置对振动衰减比525样车衰减的大，其中Z向衰减相差最大。表5定置缓加速动力总成悬置对20-400Hz振动衰减量508样车525样车(dB)*向Y向Z向(dB)*向Y向Z向左悬置24-3521-3022-33左悬置------右悬置14-288-2520-37右悬置23-329-2513-29后悬置11-2016-2530-42后悬置13-335-241-17由后悬置比照的overall图〔图1〕可明显发现，*方向525样车衰减较好；Y向508样车衰减较好，特别是在低转速时；Z向508样车明显好于525样车。表6为后悬置20-400Hz振动*围的统计表，可发现Z向在发动机侧振动相差不大的情况下，车架侧振动508样车小得多。由此可知，定置缓加速时，508样车悬置较好。图1定置缓加速动力总成后悬置比照overall图〔依次为*向，Y向，Z向；红色508样车，绿色525样车；实线发动机侧，虚线车架侧〕表6定置缓加速动力总成后悬置各测点20-400Hz振动*围508样车525样车(m/s2)振动*围最大值(m/s2)振动*围最大值发动机侧*向125.38发动机侧*向364.95发动机侧Y向27.51发动机侧Y向111.81发动机侧Z向44.19发动机侧Z向1.72-45.0045.00车架侧*向10.05车架侧*向7.70车架侧Y向3.38车架侧Y向6.07车架侧Z向0.65车架侧Z向30.46〔3〕自动2档缓加速表7为自动2档缓加速时动力总成悬置对20-400Hz振动的衰减量。由表7可知，自动2档缓加速工况下，*向508样车对振动衰减比525样车小，Y向和Z向508样车对振动衰减比525样车大。由图2和图3两样车后悬置振动overall图，可以看到以上分析结果，特别是后悬置的Z向，508样车进展了较好的衰减，而525样车整体衰减不好，在4510rpm和5730rpm附近甚至对振动进展了放大。表7自动2档缓加速动力总成悬置对20-400Hz振动衰减量508样车525样车(dB)*向Y向Z向(dB)*向Y向Z向左悬置14-3415-3019-34左悬置15-355-1925-37右悬置13-277-2424-34右悬置21-2811-2213-21后悬置12-2313-2514-28后悬置4-263-19-2～17图2自动2档缓加速508样车动力总成后悬置振动overall图〔上面依次为*向，Y向，Z向；红色发动机侧，绿色车架侧；下面为转速〕图3自动2档缓加速525样车动力总成后悬置振动overall图〔上面依次为*向，Y向，Z向；红色发动机侧，绿色车架侧；下面为转速〕表8为自动2档缓加速时后悬置20-400Hz振动*围的统计表，可发现Z向508样车衰减较好，而525样车衰减较差。由此可知，自动2档缓加速时，508样车悬置较好。表8自动2档缓加速动力总成后悬置各测点20-400Hz振动*围508样车525样车(m/s2)振动*围最大值(m/s2)振动*围最大值发动机侧*向140.92发动机侧*向368.64发动机侧Y向24.96发动机侧Y向117.42发动机侧Z向44.94发动机侧Z向38.55车架侧*向8.02车架侧*向7.34车架侧Y向2.43车架侧Y向6.18车架侧Z向1.36车架侧Z向27.93〔4〕自动3档缓加速表9为自动3档缓加速时动力总成悬置对20-400Hz振动的衰减量〔仅加速到4800rpm〕。由表9可知，自动3档缓加速工况下，*向508样车对振动衰减比525样车小，Y向和Z向508样车对振动衰减比525样车大。525样车在Z向*些转速下甚至对振动进展了放大。由表10〔仅加速到4800rpm〕可知，自动3档缓加速工况下，Z向525样车衰减很小。因此自动3档缓加速工况下，508样车的悬置较好。表9自动3档缓加速动力总成悬置对20-400Hz振动衰减量508样车525样车(dB)*向Y向Z向(dB)*向Y向Z向左悬置19-4016-2817-27左悬置15-284-2025-30右悬置13-252-2022-28右悬置23-2712-1613-22后悬置6-1810-2311-26后悬置6-273-17-3～16表10自动3档缓加速动力总成后悬置各测点20-400Hz振动*围508样车525样车(m/s2)振动*围最大值(m/s2)振动*围最大值发动机侧*向20.40发动机侧*向86.17发动机侧Y向9.66发动机侧Y向28.60发动机侧Z向15.98发动机侧Z向31.33车架侧*向4.97车架侧*向4.75车架侧Y向1.65车架侧Y向7.58车架侧Z向1.39车架侧Z向30.24综上所述，508样车后悬置对振动的衰减性能明显比525样车好，因此508样车后悬置较好。4.2车外噪声〔1〕怠速怠速工况下，两样车车外噪声声压级比照方表11所示。由表11可知，508样车车外噪声较小，二者最大相差3.61dB(A)。表11怠速车外噪声20-6400Hz噪声声压级508样车525样车(dB(A))平均噪声值(dB(A))平均噪声值发动机噪声58.21发动机噪声61.82进气噪声63.14进气噪声64.66排气噪声58.02排气噪声60.05〔2〕定置缓加速图4为定置缓加速时两样车车外噪声声压级比照图。由图4可统计出表12。由图4和表12可知，定置缓加速工况时，在大局部转速下，508样车噪声比525样车小。在最大值比照上，进气噪声508样车比525样车大2.31dB(A)，排气噪声508样车比525样车大1.11dB(A)。转速993rpm下508样车发动机噪声曲线中的峰值，可能是试验过程中出现的瞬间异响。表12定置缓加速车外噪声20-6400Hz噪声声压级508样车525样车(dB(A))噪声值*围最大值(dB(A))噪声值*围最大值发动机噪声91.55发动机噪声91.94进气噪声97.64进气噪声95.33排气噪声85.90排气噪声87.01图4定置缓加速两样车车外噪声比照overall图〔实线508样车，虚线525样车；红色进气，绿色排气，蓝色发动机噪声〕综上所述，总体上来说，508样车车外噪声较小。在车外噪声方面，508样车悬置比525样车悬置好。4.3车内噪声〔1〕怠速怠速工况下，两样车车内噪声声压级比照方表13所示。由表13可知，508样车车内噪声较小，二者最大相差3.59dB(A)。表13怠速车内噪声20-6400Hz噪声声压级508样车525样车(dB(A))平均噪声值(dB(A))平均噪声值主驾内耳45.99主驾内耳47.22副驾内耳46.52副驾内耳50.14后排左乘内耳46.22后排左乘内耳46.46后排右乘内耳47.09后排右乘内耳47.68〔2〕定置缓加速图5为定置缓加速时两样车车内噪声声压级比照图。由图5可统计出表14。由图5和表14可知，定置缓加速工况时，在大局部转速下，508样车噪声比525样车小3-4dB(A)。在最大值比照上，后排右乘内耳噪声508样车仅比525样车大0.34dB(A)，二者相差不大；而主驾内耳噪声508样车比525样车小10.22dB(A)，相差悬殊。表14定置缓加速车内噪声20-6400Hz噪声声压级508样车525样车(dB(A))噪声值*围最大值(dB(A))噪声值*围最大值主驾内耳79.78主驾内耳90.00副驾内耳81.14副驾内耳89.07后排左乘内耳79.66后排左乘内耳82.19后排右乘内耳81.31后排右乘内耳80.96图5定置缓加速两样车车内噪声比照overall图〔实线508样车，虚线525样车；上面红色主驾内耳，绿色副驾内耳；下面红色后排左乘内耳，绿色后排右乘内耳〕〔3〕自动2档缓加速图6、图7分别是508样车和525样车自动2档缓加速时车内噪声overall图。由两图可得到表15两车噪声声压级*围。由图6、图7和表15可知，自动2档缓加速工况下，508样车车内噪声比525样车小。二者最大相差7.47dB(