二、原因分析

二 、原因分析

该款车型存在多项不合格点，其中尤其以加速时的轰鸣噪声最为严重。

车辆在行驶过程中出现加速轰鸣噪声的原因有很多。主要包括以下几方面的因素：

•驱动轴弯曲模态。

•副车架弯曲模态。

•排气系统弯曲模态。

•动力总成弯曲模态。

•进气噪声。

1.工作计划

为了确定加速轰鸣噪声到底是如何产生的，利用实验及仿真分析手段，对上述可能因素逐一排查，以期尽快找到问题产生的根源。如表9.3.1所示为详细的工作计划。

2.车况调查

•试验车：3排7座MPV。

•车身参数：4790mm（L）×1800mm（W）×1980mm（H）。

•发动机：4RB2[2.438L，L416V，102kW/4600（r/min），217N·m/2600（r/min）]。

表9.3.1 车内噪声改善工作计划

•变速器：5速MT（4.313/2.33/1.436/1/0.838）。

•传动轴：两段式，中间通过轴承与车身连接。

•主减速器：后轮驱动，通过3点悬置与车身连接。

•悬架：前悬为带扭转杆独立悬架，后悬为螺旋弹簧独立悬架。

3.实验测试

（1）车内噪声

图9.3.1为车内加速噪声测试结果（C2成分）。共测试了3档和4档两个工况，由于2档加速时车内噪声主观评价良好，因此未做测试。测试结果显示，当发动机转速为1500～1600r/min时，车内具有噪声峰值，4档比3档更为严重。这一点与主观评价结果非常一致。

图9.3.1 前排噪声

图9.3.2为第二排座椅中央位置声压级测试结果（C2成分）。第二排座椅噪声比前排更加严重，最高峰值超过80dB（A）。

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图9.3.2 第二排噪声

（2）底盘振动特性

为了查找引起车内加速轰鸣噪声的原因，对车身及底盘进行了振动特性测试。根据主观评价结果，首先对可能性最大的驱动系统进行了测试。测试结果显示，主减速器振动特性与车内噪声具有很高的相关性。如图9.3.3所示为4档全加速工况时主减速器前端的振动加速度测试结果。

图9.3.3 主减速器前端振动加速度

图9.3.4是根据主减速器上各部位的振动推测出的主减速器模态振型。从图中的结果可以了解到，主减速器存在多阶模态，如上下跳动模态（Bouncing mode）、俯仰模态（Pitch-ingmode）、弯绕模态（windup mode）等。其中的俯仰模态、弯绕模态与车内噪声峰值频率点一致。

（3）仿真分析

基上以上实验测试及分析，利用CAE仿真手段对上述结果进行了验证。通过调整主减速器悬置的动刚度，验证主减速器安装部位车身侧的振动改善效果。图9.3.5～图9.3.7为改变主减速器前悬置、右后悬置、左后悬置动刚度后，车身侧的振动变化情况。

图9.3.4 主减速器模态

图9.3.5 主减速器前悬置动刚度的影响

图9.3.6 主减速器右后悬置动刚度的影响

图9.3.7 主减速器左后悬置动刚度的影响

通过上述分析可以了解到，增加主减速器悬置的动刚度，有利于车身振动的改善。

4.目标设定

基于以上主观评价及客观测试结果，以第二排座椅位置噪声为例，设定车内噪声目标值，如图9.3.8所示。力争将第二排噪声控制在72dB（A）以内，将第二排座椅位置噪声控制在70dB（A）以内。

图9.3.8 车内噪声目标值设定

5.问题分析

弯绕振动的激励源来自于发动机转矩变动。发动机转矩变动通过悬置系统向车身和驱动系统传递，经过传动轴过来的转矩，在主减速器内部通过锥形齿轮后改变90°，变成以后轴、后桥为中心轴的转矩。在这个转矩的作用下，主减速器的弯绕模态被激发起来，并通过主减速器悬置向车身传递，引起车身的振动及车内噪声。转矩的传递路径如图9.3.9所示。

基于以上分析可以了解到，激励源为发动机转矩变动，传递路径为主减速器悬置，最终的接受体为车身。激励在传递过程中受到主减速器弯绕模态的影响而被放大。因此，为了解决问题，应该从以上几个方面入手。

图9.3.9 问题发生原因分析