某乘用車?yán)錂C(jī)怠速排氣“突突”異響聲的優(yōu)化

陳圓意 劉志鵬 佘彩鳳

安徽江淮汽車技術(shù)中心 安徽省合肥市 230000

1 問(wèn)題描述

某搭載1.5TGDI+DCT動(dòng)力總成的轎車(簡(jiǎn)稱A車)，冷機(jī)啟動(dòng)后，怠速排氣管口可聽(tīng)到明顯的類似“突突”的異響聲，車內(nèi)亦能聽(tīng)到該異響。該異響聲在夏季高溫時(shí)異響聲較小，但在冬季冷機(jī)啟動(dòng)怠速時(shí)“突突”聲非常明顯，不可接受。待冷機(jī)持續(xù)3-5分鐘，水溫升至一定溫度后，該異常聲音才逐漸消除。該問(wèn)題極大影響了整車NVH品質(zhì)，影響了乘客的駕乘舒適性。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

參照企標(biāo)，在排氣管口近場(chǎng)布置麥克風(fēng)，分別采集該車型冷機(jī)和熱機(jī)排氣管口的噪聲信號(hào)。數(shù)據(jù)分析表明：

（1）冷機(jī)時(shí)排氣管口近場(chǎng)噪聲總聲壓級(jí)68.4dB（A），熱機(jī)時(shí)排氣管口近場(chǎng)噪聲總聲壓級(jí)57.3dB（A），下降約11dB；

（2）對(duì)比冷機(jī)和熱機(jī)排氣管口近場(chǎng)噪聲的自功率譜，并進(jìn)行聲音的濾波回放，確認(rèn)冷機(jī)“突突”異響聲為350-550Hz區(qū)間的噪聲峰值。

3 問(wèn)題排查

對(duì)比評(píng)價(jià)搭載同款1.5TGDI+DCT動(dòng)力總成的某SUV車型（簡(jiǎn)稱B車）。該B車在怠速冷機(jī)和熱機(jī)時(shí)，主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)試排氣管口均未出現(xiàn)350-550Hz的“突突”噪聲峰值。

將A車排氣系統(tǒng)更換到B車上測(cè)試和評(píng)價(jià)?？陀^數(shù)據(jù)顯示，在冷機(jī)怠速時(shí)又出現(xiàn)了350-550Hz噪聲峰值，同時(shí)主觀也可聽(tīng)到明顯的“突突”異響聲。

由此確認(rèn)，冷機(jī)“突突”異響聲為A車排氣系統(tǒng)導(dǎo)致，需對(duì)A車排氣系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

4 原因分析及對(duì)策制定

對(duì)A車排氣系統(tǒng)進(jìn)行CAE傳遞損失分析。分析結(jié)果顯示A車在200Hz以上傳遞損失明顯不足，尤其是350-550Hz的問(wèn)題頻段。提高該問(wèn)題頻段的傳遞損失，是解決該問(wèn)題的有效途徑。

經(jīng)過(guò)CAE多輪優(yōu)化方案計(jì)算，確認(rèn)有效整改方案如下（如圖3所示）：

（a）排氣前消內(nèi)增加封閉隔板，隔板內(nèi)部增加吸音棉；

（b）排氣前消內(nèi)對(duì)插管外管增加100個(gè)直徑5mm的孔，均布在40mm長(zhǎng)度上，其他工藝不變；

排氣系統(tǒng)CAE分析結(jié)果顯示，排氣前消優(yōu)化整改后，200Hz以上傳遞損失顯著提升，如下圖4所示：

5 效果驗(yàn)證

按照CAE優(yōu)化方案制作排氣前消實(shí)物樣件驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果如下：

（1）客觀數(shù)據(jù)顯示，排氣管口在250-900Hz中高頻區(qū)間均有不同程度優(yōu)化，尤其350-550Hz頻段效果最優(yōu)，噪聲峰值最大下降量約15dB，如圖5所示。

（2）主觀評(píng)價(jià)顯示，冷機(jī)“突突”異響聲極大改善，可接受，與客觀測(cè)試結(jié)果一致。

（3）經(jīng)確認(rèn)，該方案對(duì)熱機(jī)怠速開(kāi)/關(guān)空調(diào)工況、3檔全油門加速工況均沒(méi)有明顯影響，優(yōu)化方案有效。

6 結(jié)語(yǔ)

整車NVH問(wèn)題涉及整車性能匹配，需進(jìn)行系統(tǒng)考量。針對(duì)具體NVH問(wèn)題，首先需要識(shí)別問(wèn)題發(fā)生的工況和NVH特性，如頻率和階次特性等，找到相應(yīng)的零部件并進(jìn)行驗(yàn)證，鎖定問(wèn)題原因。結(jié)合CAE分析與實(shí)物樣件驗(yàn)證，可高效的找到解決NVH問(wèn)題的方法。