某MPV怠速整車(chē)抖動(dòng)的排查與優(yōu)化

馮雷 陳圓意

摘要：針對(duì)某MPV整車(chē)怠速開(kāi)空調(diào)抖動(dòng)問(wèn)題，通過(guò)一系列試驗(yàn)測(cè)試分析，發(fā)現(xiàn)此抖動(dòng)問(wèn)題與發(fā)動(dòng)機(jī)懸置解耦率有關(guān)，通過(guò)對(duì)懸置解耦率進(jìn)行優(yōu)化，并通過(guò)客觀測(cè)試和主觀評(píng)價(jià)，懸置系統(tǒng)解耦率的優(yōu)化能有效的解決怠速抖動(dòng)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：懸置系統(tǒng)；解耦率；怠速抖動(dòng)

1 引言

隨著人們對(duì)汽車(chē)舒適性的要求不斷提高。汽車(chē)的NVH（Noise、Vibration、Harshness，簡(jiǎn)稱(chēng)NVH）性能越來(lái)越受重視，有資料顯示，各大汽車(chē)公司有近20%的研發(fā)費(fèi)用消耗在解決車(chē)輛的NVH問(wèn)題上。要排查解決一個(gè)NVH問(wèn)題，首先應(yīng)該改善振動(dòng)源和噪聲源，其次要分析并改進(jìn)與之相關(guān)的傳遞途徑，使其對(duì)振動(dòng)和噪聲有明顯的衰減。方向盤(pán)與座椅導(dǎo)軌是顧客能直接感知的敏感部位，這些部位的振動(dòng)水平將直接影響顧客對(duì)整車(chē)NVH水平的評(píng)價(jià)。

本文以一款MPV為例，通過(guò)一系列排查，發(fā)現(xiàn)怠速開(kāi)空調(diào)抖動(dòng)由于懸置系統(tǒng)解耦率引起，通過(guò)對(duì)懸置解耦進(jìn)行優(yōu)化，成功解決了整車(chē)怠速開(kāi)空調(diào)抖動(dòng)問(wèn)題，為解決此類(lèi)問(wèn)題提供了一種解決思路和方法。

2 問(wèn)題描述

某MPV車(chē)型在開(kāi)發(fā)過(guò)程前期，經(jīng)主觀評(píng)價(jià)及客觀測(cè)試，怠速時(shí)整車(chē)抖動(dòng)，特別在怠速開(kāi)空調(diào)時(shí)，整車(chē)抖動(dòng)明顯，尤其是方向盤(pán)和座椅導(dǎo)軌振感強(qiáng)烈。由于振感較大，引起駕乘人員的強(qiáng)烈抱怨，所以該抖動(dòng)問(wèn)題必須解決。怠速開(kāi)空調(diào)對(duì)方向盤(pán)振動(dòng)進(jìn)行測(cè)試，頻譜圖如下所示（圖1）：

通過(guò)圖1可以看出，怠速開(kāi)空調(diào)方向盤(pán)振動(dòng)加速度X向?yàn)?.07g，最大峰值X向?yàn)?.06g，頻率為26.5Hz；最大峰值對(duì)應(yīng)于該車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)二階激勵(lì)頻率（發(fā)動(dòng)機(jī)怠速開(kāi)空調(diào)轉(zhuǎn)速800r左右），初步認(rèn)為該問(wèn)題與車(chē)身模態(tài)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸置系統(tǒng)有關(guān)，下面分幾個(gè)方面進(jìn)行排查。

3. 怠速開(kāi)空調(diào)抖動(dòng)排查

3.1 車(chē)身模態(tài)測(cè)試

對(duì)某MPV車(chē)身進(jìn)行模態(tài)測(cè)試，識(shí)別出前14階模態(tài)及陣型，基頻為31Hz，一階扭轉(zhuǎn)為37Hz。

通過(guò)對(duì)車(chē)身進(jìn)行模態(tài)測(cè)試，其基頻及一階扭轉(zhuǎn)頻率均避開(kāi)了發(fā)動(dòng)機(jī)怠速開(kāi)空調(diào)二階激勵(lì)頻率3Hz。

3.2 方向盤(pán)模態(tài)測(cè)試

對(duì)方向盤(pán)進(jìn)行模態(tài)測(cè)試，方向盤(pán)模態(tài)為35.8Hz，也避開(kāi)了發(fā)動(dòng)機(jī)怠速開(kāi)空調(diào)二階激勵(lì)頻率3Hz。

3.3 懸置系統(tǒng)測(cè)試

分別斷開(kāi)前懸置、后懸置、前后懸置，怠速開(kāi)空調(diào)主觀評(píng)價(jià)車(chē)內(nèi)振動(dòng)明顯降低，斷開(kāi)前后懸置后車(chē)內(nèi)方向盤(pán)振動(dòng)最大為0.03g，主觀評(píng)價(jià)怠速開(kāi)空調(diào)整車(chē)抖動(dòng)明顯降低，測(cè)試數(shù)據(jù)如下：

由測(cè)試可以看出，整車(chē)怠速開(kāi)空調(diào)抖動(dòng)問(wèn)題與懸置系統(tǒng)有關(guān)，進(jìn)一步進(jìn)行懸置系統(tǒng)解耦計(jì)算，發(fā)現(xiàn)RX，RY，RZ三個(gè)方向解耦不足80%（解耦要求主方向Z和RY解耦≥90%，其余4個(gè)方向≥80%）。并且動(dòng)力總成質(zhì)心位置距離發(fā)動(dòng)機(jī)左右懸置連線為38mm（要求為≤5mm）。

4.設(shè)計(jì)優(yōu)化及問(wèn)題解決

針對(duì)懸置系統(tǒng)解耦不滿足設(shè)計(jì)要求，按照懸置解耦要求，通過(guò)進(jìn)一步計(jì)算需要把把右懸置后移45mm，上移35mm，使得左右懸置連線經(jīng)過(guò)動(dòng)力總成質(zhì)心，并且懸置系統(tǒng)解耦率滿足設(shè)計(jì)要求（解耦要求主方向Z和RY解耦≥90%，其余4個(gè)方向≥80%）。

通過(guò)整改怠速開(kāi)空調(diào)方向盤(pán)振動(dòng)由0.07g降至0.03g，怠速方向盤(pán)振動(dòng)得到有效的整改，整車(chē)振動(dòng)也得到明顯降低，主觀感覺(jué)良好。

5.結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)懸置系統(tǒng)的排查及解耦率進(jìn)行分析，找出了怠速開(kāi)空調(diào)整車(chē)振動(dòng)產(chǎn)生的根源，通過(guò)對(duì)右懸置位置進(jìn)行移動(dòng)，提升了懸置系統(tǒng)的解耦率，從而有效的改善了怠速開(kāi)空調(diào)整車(chē)的振動(dòng)，提高了該車(chē)的NVH水平，避免問(wèn)題流向市場(chǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 龐劍，諶剛，何華. 汽車(chē)噪聲與振動(dòng)理論與應(yīng)用 [M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2006

[2] 沃德.海倫等著.白化同，郭繼忠譯. 模態(tài)分析理論與試驗(yàn) [M].北京：北京理工大學(xué)出版社。