何家棟 李金鴿 項興富 劉爽 李中成

摘要：隨著中國乘用車市場的發展，對于車輛NVH的要求愈發嚴苛，起動機的尾音也逐漸引起各主機廠及消費者的關注。本文基于某車型的啟動尾音問題，通過對振動及噪聲的測試，分析了起動機各子零部件及車輛標定策略對于啟動尾音的影響。通過對轉子、單向器、電磁開關以及斷電轉速的優化，有效解決了該車型的啟動尾音問題。

Abstract： With the development of China's passenger car market， for the NVHof vehicles requirements more stringent， endsoundofstarter also gradually cause the attention of the OEM and consumers.This article is based on a model of starting end， through to the vibration and noise test， analysis of the various parts of starter motor and vehicle calibration strategy then findout the influence of the start end sound.Based on the optimization of rotor、overrunning clutch、Electromagnetic switch and thepower off speed， effectively solve the problem of the car's start end sound.

關鍵詞：起動機;NVH;啟動尾音

Key words： starter;NVH;endsoundofstarter

中圖分類號：U472.43? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）20-0060-03

0? 引言

隨著中國乘用車市場的發展，一方面由于乘用車市場逐漸飽和，各大車企之間競爭愈發嚴峻，另一方面由于消費者群體日趨理性，對于車輛的要求越來越高。傳統三大指標中的舒適性有超越動力性和經濟性而成為影響消費者選擇的主要因素的趨勢。為應對目前的市場，NVH的開發能力也正在成為各個主機廠的關注重點。而主流車企對于NVH性能的提升已不只局限于車輛動態過程，甚至于靜態NVH表現也已納入研究。本文基于某車型起動機尾音聲品質優化需求，通過測試及對比，分析了轉子、單向器、電磁開關以及起動機斷電轉速等對于起動機尾音的影響，并基于研究結果提出了改善方案，經過驗證大幅提升了起動機尾音的聲品質。

1? 問題描述

某車型在PP階段試乘試駕時出現起動尾音明顯且持續時間較長的問題，通過對發動機轉速及起動機本體振動的測試，明確該尾音為起動機斷電后產生，結果如圖1所示。

2? 原因分析

2.1 故障確認

①拆下起動機，起動機外觀未發現損傷痕跡、單向器與飛輪啟動齒圈嚙合痕跡清晰正常，單向器功能正常;

②對起動機進行性能測試，性能曲線滿足要求，功率為1.5kW@12V&10mΩ;

③對電磁開關進行單體測試，功能正常;

④起動機空載NVH測試，在斷電后能明顯聽到尾音（ColorMap如圖2所示）。

2.2 原因分析

通過對故障的確認，再次明確尾音產生于起動機停機過程中。主要排查影響起動機斷電后工作過程的因素;即影響斷電后轉子軸系轉速及停機時間的因素;

①電磁開關回位彈簧力：P1=31.36N·m，P2=19.6N·m，對比同平臺其他產品，回位彈簧力較小;

②驅動齒輪：該款起動機所匹配的為13齒驅動齒輪，而同平臺其他產品均采用11齒或9齒驅動齒輪;

③轉子結構：轉子電樞片未采用鏤空結構;

④斷電轉速：斷電轉速越高，單向器被反拖的轉速越高，目前多款產品的斷電轉速均為750rpm。

3? 方案驗證

根據上述分析，制定了多組優化方案，并在發動機艙內布置麥克風對起動機近場噪音進行采集分析，傳感器布置見圖3。

①電磁開關回位彈簧力加大P1、P2分別由31.36N·m、19.6N·m提升至33.13N·m、21.17N·m;測試結果如圖4、圖5所示。

小結：即回位彈簧力加大后，尾音時間由1.1s縮短至0.7s，優化明顯。

②單向器驅動齒輪由13齒更改為11齒，測試結果如圖6、圖7所示。

小結：即減小驅動齒輪，尾音階次特征減弱，優化明顯。

③轉子電樞疊片鏤空，轉子減重184g;測試結果如圖8、圖9所示。

小結，即轉子減重后，轉動慣量降低，尾音強度及階次特征均有所減弱，效果明顯。

④斷電轉速由750rpm提高至900rpm，近場噪音測試結果如圖10、圖11所示。

小結，即更改斷電轉速對尾音無影響。

4? 結論

通過對轉子、單向器、電磁開關的優化，成功解決了上述尾音異常的問題，顯著提升啟動聲品質。在起動機匹配設計及NVH開發的過程中應重點關注上述方面。

參考文獻：

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