關于某輕型載貨汽車的整車噪聲源識別的研究

馮東亞

（江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601)

測試試驗

關于某輕型載貨汽車的整車噪聲源識別的研究

馮東亞

（江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601)

隨著人們環境意識的不斷提高，車輛噪聲問題已引起全社會的高度重視。在此背景下，車輛的 NVH（Noise/Vibration/Harshness）性能正逐漸演變為重要的設計指標，也是用戶所關心的整車性能指標之一。汽車噪聲控制水平，尤其是車內噪聲控制水平已經成為決定車型開發成功與否的不可或缺的重要影響因素之一。本文基于某輕型載貨汽車車內噪聲控制為背景，采用噪聲源分離技術，系統識別了影響該車車內噪聲的主要因素。

NVH；車外加速噪聲；密封

CLC NO.: U467.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)02-87-04

引言

隨著人們環境意識的不斷提高，車輛噪聲問題已引起全社會的高度重視。其中，車外噪聲控制須以日益嚴格的相關環保法規及標準為依據，而車內噪聲控制則致力于滿足用戶對車內聲學舒適性的日見苛刻的要求。當前，在競爭激烈的國際汽車市場上，同檔次車型在常規性能方面的綜合“性價比”越來越接近且均已達到較高水平。因此，提高車輛噪聲控制水平已成為新的競爭焦點和技術發展方向。在此背景下，車輛的NVH性能正逐漸演變為重要的設計指標，也是用戶所關心的整車性能指標之一。汽車噪聲控制水平必將成為決定車型開發成功與否的不可或缺的重要影響因素之一，與之相關的分析、測試及材料技術等自然成為汽車工程領域關注的新焦點。

1、測試樣車簡介

1.1 樣車情況簡介

1.1.1 測試樣車

測試樣車：該車搭載朝柴CY4102-C3D發動機，LC5T35 5檔變速箱，4700mm軸距，7.50-16 輪胎，配有動力轉向系統同時匹配新款駕駛室；

1.1.2 標桿車

標桿車：日系某品牌卡車

1.2 測試方案簡介

【測點位置】

（1）噪聲測點：駕駛員右耳、副駕駛左耳。

【測試工況】

（2）勻速行駛工況：參照GB/T18697-2002《聲學汽車車內噪聲測量方法》，樣車測試5檔40、50、60、70、80、90km/h；五十鈴標桿車測試6檔40、50、60、70、80、90km/h。

（3）怠速工況：測試空調關，空調開次高檔冷風兩種狀態下的噪聲和振動。

（4）全油門加速工況：參照GB/T18697-2002《聲學汽車車內噪聲測量方法》，測量3檔全油門加速時800rpm至額定轉速的噪聲及振動。

【測試場地】

定遠試驗場性能試驗道及中心試驗道。

【測試標準】

測試時空調、風機關閉，測量標準參考GB/T 18697-2002《汽車車內噪聲測量方法》執行。

【測試設備】

比利時LMS公司的數據采集器，光電轉速傳感器，傳聲器和三向加速度傳感器。

2、勻速行駛工況車內噪聲分析

2.1測試位置

勻速噪聲同樣測試主駕駛及副駕駛的兩個車內測試點，見圖1、圖2。

2.2 測試結果

2.2.1 主副駕駛噪聲測量結果

表1 勻速行車工況車內噪聲對比

從上述數據可以看出：勻速行駛工況下，樣車的車內噪聲在50km/h以上的車速均比標桿車要差很多，基本上在4dB(A)左右；標桿車在40km/h時的噪聲較大，可能是存在聲腔共振。

2.2.2 勻速行駛工況頻譜對比

2.2.2.1 50km/h時車內噪聲的頻譜對比

從頻譜對比上看：樣車在50km/h時車內噪聲均是中低頻噪聲引起的，其主要頻率為160Hz至630Hz頻帶，降低該組頻帶至55dB(A)左右，則車內噪聲能降低至67dB(A)以下。

2.2.2.2 80km/h時車內噪聲的頻譜對比

從頻譜對比上看樣車在80km/h時車內噪聲均是中低頻噪聲引起的，其主要頻率為250Hz和315Hz頻帶，降低該組頻帶至64dB(A)左右，則車內噪聲能降低至74dB(A)以下。

2.3結論

根據測試數據和頻譜分析可知：

（1）跟標桿車相比較，在60km/h以上車速時樣車的高頻噪聲均較高，在相同車速時發動機的轉速不同導致的，車速越高，兩者的轉速相差就越大，樣車的發動機噪聲也就越大，從而影響車內噪聲的水平。因此如果要樣車達到標桿車的車內勻速噪聲水平，必須進一步降低發動機噪聲或提高內飾件的隔聲量。

（2）以標桿車為降噪目標的話，在60km/h以上車速時樣車主要需要降低250Hz和315Hz頻段的噪聲，其噪聲源可能來自與發動機右側的附件噪聲或進氣系統輻射噪聲。在50km/h以下車速時，其需要降低低頻噪聲，該頻段同轉速2階相關性很好，初步考慮為發動機懸置設計匹配所引起的。

3、全油門加速工況車內噪聲分析

3.1測試位置

同勻速噪聲測試相同，全油門加速工況同樣測試主駕駛及副駕駛的兩個車內測試點，見圖1，圖2。

3.2測試結果

3.2.1 全油門加速工況噪聲數據對比

測試時，采用3檔全油門加速和5檔全油門加速兩種工況進行測試，考慮到5檔全油門時在低轉速時的動力性欠缺，致使數據抖動的比較厲害，導致測試不準確，影響下一步整改試驗時的對比驗證，因此本次目標采用3檔全油門工況進行對比，樣車與標桿車全油門加速時的噪聲對比如圖7、8所示：

從上述階次和聲壓級對比圖上可以看出：在全油門工況樣車主要是在1500RPM以下的噪聲比較高，特別是在1294RPM樣車要高于標桿車約4.3dB(A)。車內低轉速時噪聲主要收2階次和4階次的噪聲影響，存在明顯的轟鳴聲。

3.2.2 全油門工況頻譜分析

同標桿車相比樣車主要在955rpm、1300rpm、1780pm、2770rpm存在峰值，至少高于標桿車 2dB(A)。各轉速段的頻譜對比如下：

從以上各圖中可以看出：

在955rpm時，主要的噪聲頻率是31Hz，為低頻噪聲；在1300rpm時樣車高于標桿車大約4.1dB(A)，形成全油門加速工況中最大的峰值，主要的噪聲頻率是40Hz、80Hz至315Hz、800Hz以上的高頻噪聲；在1780rpm時樣車高于標桿車大約1dB(A)，形成一個小的峰值，其主要噪聲頻率是59Hz的低頻噪聲，200Hz和250Hz則屬于一段頻率均高；在2770rpm時樣車高于標桿車大約2.6dB(A)，形成一個小的峰值，主要的噪聲頻率是92Hz的2階次噪聲，而且高頻噪聲也要比標桿車要高的多。

3.3 全油門工況噪聲源分析

為考察全油門工況下的噪聲源，進行滑行工況測試，目的在于考察發動機熄火時車內噪聲水平，以此評價除了動力總成所引起的噪聲和振動對車內噪聲的影響。

從圖13可以看出：動力總成的噪聲和振動對全油門加速的影響較大，特別是低轉速的時候，2個booming峰值可以過降低動力總成的振動來消除。為考察動力總成的隔振性能，測試了懸置隔振率，從數據上看，隔振率在Z向有時會小于10dB，說明發動機懸置需要更好的優化設計。

4、結論

根據樣車內噪聲的摸底和噪聲源的初步分析，初步得出以下結論：

（1）樣車與標桿車怠速噪聲主駕駛側的噪聲值相差2.1dB(A)，主要是由于發動機噪聲偏大造成的，而發動機噪聲大的主要原因是因為兩者的怠速相差較大造成的，因此可以考慮更換傳動比來達到降噪的目的。

（2）勻速噪聲樣車同標桿車比較起來有很大差距，基本上要大4dB(A)左右。但是由于檔位和速比的不同，導致在同一車速時，轉速相差很大。

（3）全油門加速工況下樣車在4個峰值，從試驗數據及頻普上來看，特別是1500rpm以下，存在2個加大峰值，引起車內轟鳴聲，應該重點治理，通過優化發動機懸置，能夠改善這頻段的噪聲。

本論文對樣車的怠速、勻速及全油門加速工況下的車內噪聲進行了全面的性能摸底，并對樣車與標桿車的差距做了詳細的分析。為下一步降噪工作提供了很好的基礎，及指明了努力的方向。

[1] 王望予《汽車設計》機械工業出版社.

[2] 劉惟信《汽車設計》清華大學出版社.

[3] 高紅武《噪聲控制工程》武漢理工大學出版社.

[4] 靳曉雄《汽車噪聲的預測與控制》同濟大學出版社.

[5] 陳南《汽車振動與噪聲控制 》人民交通出版社.

Research on the vehicle noise source separate

Feng Dongya
(Jianghuai automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601)

Continuously raise along with people's environment consciousness, people pay more and more attention to the vehicle noise problem. Under this background, the NVH (Noise/Vibration/Harshness) turning into important design index sign and it is also one of the whole car function index signs that the customer care about. Vehicle noise level, particularly the noise in the cab, the noise level has already become important impact factors to decide whether car development is successful or not. This paper according to a light truck noise adopt noise source separate technique, identified the main factor of influencing the vehicle noise.

NVH；accelerate noise；airproof

U467.4

A

1671-7988(2015)02-87-04

馮東亞，就職于江淮汽車股份有限公司。