汽车NVH(振动噪音乘坐舒适性)学习(日文版翻译)-3.pdf

发动机引起的振动噪声 1 怠速振动 怠速振动 全体 1 车体的弯曲振动 2 发动机支架 3 因传动轴的万象节产生的振动 4 2 驱动系的弯曲振动 驱动系的弯曲振动 全体 5 车轮回振 6 POWER PLANT 的弯曲 7 发动机的 GOROGORO 噪声 GONG 噪声 8 3 驱动系的转动振动 驱动系的转动振动 全体 9 离合器抖动 10 沟槽振动 11 加减速冲击 加减速冲击 全体 12 发动机支架 发动机特性 13 冲击输入的吸收 14 驱动系转动 节 15 4 吸排气产生的嗡嗡噪声 16 5 一般的嗡嗡噪声 17 6 隔音 18 振动噪声 1 现象与发生装置 汽缸车 发动机的爆发以及上下不平衡力为起振源 通过 POWER PLANT 时产生振动 引发传达至车体 车 体的弯曲 仪表板 转向装置等的 BULUBULU 振动 和 的不同 图 表示发生怠速时的上下不平衡的 振动输入 由扭矩振动输入产生的前 座椅的坐席升降器的振动 虽增大 W E E W 的往复运动的惯性力 产生振动扭矩变化而振动却无变化时 位相为 E W 由惯性力产生振动和扭矩变 化导致振动约 180deg 错位 相互抵消 作为振动系的 POWER PLANT 的刚体振 动 与车体弯曲振动有关 FF 车怠速振动恶化的原因 1 怠速震动是因发动机的振动起振力 大造成的 2 起振力为横置 FF 车的情况下 作 用于车体的弯曲方向 3 车体的弯曲共振存在于常用怠速转动数值范围 降低方法 1 降低输入 降低 POWER PLANT 的刚体振动数入力低減 降低常用怠速转动数值范围里的振动 输入 2 衰减由发动机支架传达至车体的动力输入位相 代替取消 液封支架 3 提高车体的弯曲共振频率 4 用散热器等的动态阻尼器降低车体弯曲的振动水平 以及变化支架点上的车体振动位相 5 常用的怠速转动数值范围中调整轴套振动 跳振的 抵消由各支架的输入振动 没有无 声轴的情况下 振動 idle vibration 2 与怠速振动有关的复合 发动机的振动是 POWER PLANT 其辅机等的排气管系 索 软管 A C 动力转向 由驱动轴 悬 架通过支架和推杆传达至车体的 受车体的弯曲振动影响产生怠速振动 这里阐述车体振动 车体的振动特性 因实车车体的振动特性是复杂的 讨论白车身 带玻璃 窗 中各结构部件的寄予度 其倾向是显而易见的 图 表示与怠速振动的车体有关的弯曲振动 车体的弯曲共振导致上方和下方的车体互相影响 如图 有 种情形 影响白车身的振动 实车 微调过的车 身 的振动水平 单纯 节弯曲 有 节梁的弯曲共振和同一振动模式 剪断 节弯曲 车体下面部分是 节的 车体上面部分是前后剪断的振动模 式 剪断 节模式 车体下面部分是 节的 车体上面部分是剪断的振动模式 上下逆相 节模式 车体下面部分是 节的 车体上面部分和下面车身为逆相振 动模式 有关振动特性是用图 表示 增大下部结构的刚性 降低振动水平 以及提高共振频率 增大上部结构 提高共振频率都是有効 的 实车和白车身 图 表示由白车身到实 车的过程中的振动特性 以基础的弯曲振动为基 本 变化共振频率 怠速振动 车体的弯曲振动 3 发动机支架的职责 发动机支架橡胶是支持 POWER PLANT 的 缓和加减速等带来的冲击 输入 期待其降低由发动机传达至车体的振动 到达车室内的低振 动化和静肃性 这些频率存在于 POWER PLANT 刚性振动频率范围以 上的部分 特别是频繁使用在 车的 POWER PLANT 的刚性振动范 围附近的情况下 发动机支架橡胶的特性有必要多注意 支架橡胶的静特性 负荷极小的速度变位时的冲程车的线图 弹簧特性 称作静特性 区别于某周期变位符合的动特性 一般的橡胶中 POWER PLANT 的支 持力 急速起步时 POWER PLANT 的举动 与车体等的干涉 由此设 定为弹簧特性 参照加减速冲击 支架橡胶的动特性 由支架特性发生的弹性力 按变位成比例的弹簧定数 和衰减力有其 衰减系数用公式表达 x cx 传达力 变位 弹簧常数 衰减系数 x asin t 振动时 sin t cos t a 2 2 2 1 2asin t tan 贮藏弹簧定数 动弹簧定数 2 2 2 1 2 绝对弹簧定数 损失弹簧常数 tan 损耗率 由此定义可知损耗率大时 衰减力不同 支架橡胶的异向性 橡胶形状的对象左右和上下的多 对任意方向的输入仅变位方向变形的情况为主軸 不变形的则 不是主轴 力和变位的方向不同 连成 POWER PLANT 的举动因加减速冲击 怠速振动 乘坐的舒适性的不同 利用异向性 根据其大致的 举动设定支架特性 加减速冲击 围绕弹性轴套的支架橡胶刚性变大 怠速振动 使用围绕扭矩轴套轴的支架刚性的低方向 乘坐的舒适性 增大上下方向轴套和俯仰方向的连成 流体支架 通常的橡胶的损耗率为 0 1 0 2 程度 加减速冲击等需要衰减力时 支架橡胶分割成 2 室阻尼孔连接 在其中封入水溶液产生衰减力 降 低传达至车体的力 流体支架的频率特性是在低频率中自由通过阻尼孔不发生衰减力的范围 在高频率范围中水溶液的频率不能追踪其振动范围中的阻尼孔的抵抗产生 衰减力的范围 这个范围与怠速转动范围一致 传达至车体振动输入改变 位相与其他的输入振动力的抵消方法 怠速振动 发动机支架 4 概要 阐述的是横置 FF 车的驱动轴万向节对 DOJ 球销万向节 怠速振动以及行驶振动的影响 怠速时的振动 驱动轴方向的摩擦 DOJ 是与球销万向节之比 约 倍的 夹角的影响小 图 球销万向节与负荷扭矩 夹角折 角 関係 図 振动传达特性 驱动轴的轴方向的摩擦大 抑制 POWER PLANT 的轴套振动 增大轴套 fn 与此同 时 恶化由驱动轴的轴方向传达至车体的 振动 図 怠速振动 座位升降机按左右方向降低驱动轴的轴方向摩擦力 降低怠速振 动 降低传达系支架的弹簧常数 与零速特性扭矩的关系 球销万向节夹角 4 以下为良好 图 行驶时的车体振动 起振力 由万向节产生的转动 3 次为主成分的轴力变动大 作用于轴的平均扭矩以及恶化成万向节夹角大 DOJ 是转动 次的主成分的起振力 车体振动 由万向节的转动产生的起振力 在低中速范围内的车体左 右振动会引起问题 包括低速范围的 POWER PLANT 车身的弯曲振动 中速范围 是典型的悬架振动的起因 夹角 目标水平设定为 以下 怠速振动 行驶振动 驱动轴的万向节 5 概要 说明驱动系弯曲系中有关振动噪声的起因 现象和发生装置 降低方法 驱动系的弯曲振动和关连现象 名称 振动模式 频率 关连现象 发生装置和降低法 FR WD 车轮回振 30 50Hz 中低速车 轮回振 嗡嗡噪声 由发动机的扭矩变化和传动轴的 不平衡产生的悬架车轮回振 受车 体振动特性的影响发出车内振动 嗡嗡声 采用降低悬架车轮回振的 刚性 差速器减振器不平衡等的对 策 驱动系 弯曲 3 节 振动 120 130Hz POWER PLANT 的弯曲振动 嗡嗡噪声 音质 由发动机上下不平衡的力 驱动系 弯曲 节产生振动 GROSS 梁 和悬架的弯曲振动 受车体的振动 噪声特性影响产生的嗡嗡噪声 另 外 其 他 次 数 的 噪 声 合 成 的 GOLOGOLO 噪声等 恶化车室内噪声 音质 3节是增大发动机T M的结合刚性 由动态阻尼器降低振动 节万向 节分割成 2 份 fnUP 使副车架等的 弯曲振动不一致化 驱动系 弯曲 节 振动 170 190Hz 传动轴的弯曲振动 FF WD WD 驱动轴 弯曲振动 70 100Hz 长轴 短轴约 3 4 倍 嗡嗡噪声 节拍噪声 由发动机的上下不平衡力 弯曲振 动引发的 嗡嗡噪声的情况下 DOJ 球销万向节的夹角转动 3 6 次的振动产生嗡嗡噪声合成发动 机的嗡嗡噪声 节拍噪声的情况 下 等长化 fnUP 降低动态阻尼器 振动 POWER PLANT 弯曲振动 200 250Hz 嗡嗡噪声 音质 由发动机的不平衡力 与 高速 范围的嗡嗡噪声 高次的嗡嗡噪 声 音质等有关 T M 的结合刚性 曲轴的弯曲刚性 UP 动力阻尼器 由弹性 F W 产生的动力阻尼器 fn 的低下 由此改良振动特性 FF WD 驱动系 弯曲 3 节 振动 T F 弯 曲 120 140Hz 嗡嗡噪声 音质 基本上与 FR 车的分割传动轴弯曲 振动的同时 因 POWER PLANT 横置 与 T F 箱刚性有关 嗡嗡噪声给 车室内音质 T F 刚性以及增大安 装刚性 动态阻尼器等 来改良驱 动系振动系振动特性 驱动系 弯曲 节 振动 传动轴弯 曲 250 300Hz M15 04 02 驱动系的弯曲振动 6 现象 由发动机的扭矩变化引发悬架围绕车轴的振动 车轮回振 伴随振动产生的低频率的嗡嗡噪声 FR 车 WD 车 主要是 M T 车 发生装置 伴随发动机的变动 扭矩由传动轴传达至 汽车桥轴 驱动轴 时 由其围绕车轴的 反力产生围绕车轴的振动 车轮回振 传 达至车体的振动产生嗡嗡噪声 图 降低方法 支配车轮回振的振动水平的重要原因如图 的模式所示意 1 驱动系转动系振动特性的变更降低车 轮回振频率的振动水平 驱动系转动 节 次 降低振动频率 其震动以上的水平的降低方法 飞轮的惯量增大 离合器 汽车桥轴的转动刚性降低 另外也可采用飞轮的 2 重化 转动 1 次和车轮回振之 间增加振动系 降低车轮回振频率范围水平的方法 但是离合器 汽车桥轴的特性 对策是降低驱动系的 转动振动 节 有必要注意振动噪声的良好方向 2 变更围绕车轴的振动特性 降低常用车速的振动水平 降低悬架车轮回振刚性 设定共振点 增加衰减力特性 来降低节拍噪声 后悬架为刚性悬架时 车轮回振是由悬架围绕车轴的刚性 衰减决定的和悬架轴套的前后方 向的弹簧常数以及衰减特性衰減决定 钢板弹簧是板簧 独立悬架的情况时 与支持差速器的轴套 梁的轴套的弹簧常数 衰减特性有关 由差速器 动态阻尼器减低噪声 对策例子如图 所示 车轮回振 wind up vibration 7 概要 POWER PLANT 的弯曲振动对嗡嗡噪声和音质等车室内噪声有很大影响 阐述 POWER PLANT 的振动特 性 POWER PLANT 的弯曲振动模式 图 1 中 FFPOWER PLANT 2 表示 FRPOWER PLANT 的振动模式 从 POWER PLANT 的振动模式中 看起来 POWER PLANT 框体为主体 的振动模式 与瓣轴的弯曲共振 fn 接近 框体和曲轴的振动特 性连成 形成 POWER PLANT 的振动特性 曲轴和飞轮软性连接 远离框体的共振 fn 能改良 POWER PLANT 的振动特性 这点已被证明 POWER PLANT 的振动特性 FR POWER PLANT 的共振频率 fn 是