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:
1)驱动轴弯曲模态。
2)副车架弯曲模态。
3)排气系统弯曲模态。
4)动力总成弯曲模态。
5)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9.4.1所示为详细的工作计划。
表9.4.1 车内噪声改善工作计划

2.车况调查
1)试验车:3列、7座微型轿车(面包车)。
2)车身参数:4790mm(L)×1800mm(W)×1980mm(H)。
3)发动机:1.1L,四缸直列汽油发动机,中置。
4)变速器:5速MT(4.313/2.33/1.436/1/0.838)。
5)传动轴:两段式,中间通过轴承与车身连接。
6)主减速器:后轮驱动,通过3点悬置与车身连接。
7)悬架:前悬架为螺旋弹簧独立悬架,后悬架为板簧式悬架
3.实验测试
(1)车内噪声
针对车内噪声主观评价结果,进行了如下测试:
1)车辆定置、空档缓加速噪声测试。(https://www.daowen.com)
2)车辆定置、空档发动机定速运转噪声测试。
3)测试位置:驾驶人右耳、进气管口、排气管口。
图9.4.1为车内加速噪声测试结果。

图9.4.1 驾驶人右耳位置噪声
从测试曲线上可以了解到,噪声峰值主要出现在2700r/min、3600r/min两处。
(2)车身振动特性
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悬置系统进行了测试。测试结果显示,右悬置支架振动特性与车内噪声具有很高的相关性。如图9.4.2所示为动力总成右悬置车身侧支架动刚度测试结果。
从测试结果中可以了解到,动力总成右悬置支架在118Hz和127Hz处存在峰值,其位置与车内加速噪声一致。因此,初步推断右悬置支架共振引起了车内轰鸣噪声。
(3)仿真分析
基于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。图9.4.3a为右悬置支架模态,在117.6Hz和128.6Hz两处出现模态,图9.4.3b为右悬置支架动刚度计算结果,与两阶模态对应位置出现两个峰值。这两阶模态和动刚度峰值与测试结果非常一致。

图9.4.2 主减速器前端振动加速度

图9.4.3 主减速器前悬置动刚度的影响
4.目标设定
基于以上主观评价及客观测试结果,以驾驶人位置噪声为例,设定车内噪声目标值。力争将车内噪声控制在70dB(A)以内,如图9.4.4所示。
5.问题分析
车内噪声在原地加速时出现,因此,可以判断其激励主要来自于发动机。图9.4.5所示为发动机激励向车身传递、引起车内噪声的主要传递路径。通过上述实验测试数据分析和仿真分析得知,动力总成右悬置为主要传递路径。
仿真结果显示,右悬置支架本身刚度没有问题,主要的薄弱点是右纵梁。由于右纵梁在120Hz附近有振动模态,将发动机激励放大,传递到车身,引起车身振动和车内噪声。

图9.4.4 车内噪声目标值设定

图9.4.5 车内噪声主要传递路径