轻客车内降噪案例分析

轻客车内降噪案例分析北汽福田汽车股份有限公司工程研究院 中2008年 10月内容简介一 、现代汽车 客的车内噪音现状三 、项目目标四、轻客降噪思路五、结论及建议一 、现代汽车 代汽车的发展方向可靠性一 、现代汽车 动、 噪音、舒适性）给汽车用户的感受是最直接和最表面的。 乘员耳旁噪音是车内所有表面对耳旁贡献度之和一 、现代汽车 汽车产品持续改进的需求汽车用户对整车舒适性需求的不断提高市场的激烈竞争(要研究竞争对手，确定自己的设计目标)统计资料显示，整车约有 1/3的故障问题是和车辆的 各大公司有近 20%的研发费用消耗在解决车辆的 重要性法规要求：欧洲法规要求轿车通过噪音小于74分贝，中国1类柴油机车为75分贝。降低汽车部件由于振动引起的早期失效风险 提高可靠性。一 、现代汽车 发动机噪音进气系统噪音排气系统噪音风扇噪音传动系统噪音轮胎噪音制动噪音车身结构噪音车通过噪声的来源要研究各个总成对通过噪声影响 (噪声贡献度 ),使设计标准化、达到合理匹配、实现生产一致性、最优技术经济性。这是最主要噪音源，最有效办法是在发动机设计、匹配控制中从根本上解决，但难度较大，往往忽略，致使后期降噪难度大、成本高。一 、现代汽车 车车内噪声的来源齿轮啮合传动轴端 /联轴节旋转件不平衡扭转减震轮主轴承 连杆扭转振动传动轴的节数和长度传动轴轻重系列齿轮箱刚度箱体刚度旋转件扭转刚度传动装置弯曲振动底盘及动 力 总成产生车 内 振动和噪音源：发动机悬置发电机标定 /燃烧噪音(喷油嘴 /活塞 /凸轮 /飞轮箱体刚度给油泵旋转不平衡量高压油泵后齿轮法蓝凸轮传动轴部件加工误差积累飞轮 /曲轴弯曲曲轴扭转 (包括在系统扭转中 )系统扭振 (包括发动机曲轴扭转 )转 件 ,皮带及支架 )增压机轴距旋转件不平衡旋转不平衡量进气系统排气系统轮胎冷却风扇变速箱 离合器 传动装置发动机其它动力总成弯曲 现代汽车 车内噪声源 ,传播路径及接受者的关系噪声源接受者传递路径结构传播空气传播孔洞车体结构车身空腔周围包络车体空腔乘员之耳进气系统车辆周围气流道路 /轮胎 /车身排气系统发动机一 、现代汽车 车内噪声源 ,传播路径及接受者的关系（续）发动机、路面、风噪声源结构、气动传播路径乘员之耳一 、现代汽车 声的控制措施主动措施从噪音源头的控制措施： 改进发动机结构、合理标定控制、提高激振频率，降低发动机低速噪音 提高零部件加工精度和装配质量，减少运动噪声 改善悬挂系统，阻断振动传递 改善车身结构，提高刚度，提高一阶模态，减少局部模态数量 改善进/排气系统 被动措施从车身控制角度出发的措施： 吸音、吸振 密封、隔音、隔振 阻尼、减振 加强、改变激振形态一 、现代汽车 车用火墙吸音、隔热隔振、阻尼设计一 、现代汽车 车用）经研究技术经济性合理的材料要转换成应用在整个车身的零部件 ,并实现标配化 音材料隔吸音材料二、轻客的车内噪音现状状态 轻客(1#)轻客(2#)轻客(3#)轻客(标杆车）5 6340 km/h km/h km/h km/h km/项目目标 项目目的：对样车进行噪声源及引起车内噪声大的部件总成进行技术攻关；改进系统结构特性或增加吸隔音材料达到车内噪声降低的目的。 项目目标：通过攻关车内噪音达到标杆样车水平。四、 采取的技术路线要达到整车减振降噪的目的，必须满足以下技术要求： 各系统总成的模态分布至少相隔 2 各系统总成的支架的固有频率大于发动机额定转速 4阶； 不存在噪声及振动的直接传播路径；四、 采取的技术路线 影响轻客车内噪声可能因素及采取降噪措施噪 声 源 产 生 的 原 因 采 取 措 施 预 期 效 果发 动 机 正时 系 统燃 烧 /机 械 噪 声 屏 蔽 /动 平 衡噪 声 辐 射 降 低传 动 轴 不 平 衡 减 小 不 平 衡 量 降 噪 对 车 身 的 激 励排 气 系 统 气 流 噪 声 改 进 排 气 消 音 器 性 能 减 小 排 气 辐 射 噪 声悬 置 系 统结 构 振 动 噪 声 优 化 悬 置 系 统 刚 度 减 小 振 动 产 生 的 噪 声车 身 结 构 车 身 刚 度 不 够 加 强 车 身 刚 度 减 小 车 身 振 动 引 起 的 噪 声车 身 内 饰 噪 声 辐 射 及 共 鸣采 用 隔 /吸 音 材 料减 小 车 内 噪 声 共 鸣轮 胎 轮 胎 不 平 衡 引 起的 路 面 噪 声采 用 平 衡 量 小 的 轮 胎 减 小 路 面 激 励 噪 声排 气 系 统悬 置排 气 管 振 动 优 化 悬 置 系 统 刚 度 减 小 排 气 管 对 车 身 的 激 励进 气 系 统 气 流 噪 声 改 进 进 气 系 统 性 能 减 小 进 气 辐 射 噪 声四、 采取的技术路线og(m/og(m/og(m/m/1:+1:+z 1:+z 1:+右悬置 (X,Y,Z) 改进后，前右悬置 (X,Y,Z)四、 采取的技术路线选择合理动力总成悬置降低车内噪声位置驾驶员座椅 副驾驶座椅 前排座椅中 前第二排座椅中 前第三排座椅中 最后排座椅中 车速 40 0 0 1 0 0 5 、 采取的技术路线发动机正时齿轮支架刚度对发动机噪声的影响通过提高正时齿轮支架刚度降低了齿轮系统的噪声四、 采取的技术路线进气消音器对车内噪声的影响位置状态驾驶员位置 副驾驶位置 后排左边座椅 后排右边座椅原状态无谐振腔相差 原状态无谐振腔相差 原状态无谐振腔相差 原状态无谐振腔 相 5 4 5 5 1 2 8 1 7 采取的技术路线1500 2000 2500 3000 3500 40001/1/)1/8.6)1/)1/0.8)不带扭转减振带扭转减振传动轴减振器对车内噪声的影响四、 采取的技术路线生产过程控制缺陷 (工艺孔未堵塞 ),增大车内噪音四、 采取的技术路线阻尼 /吸隔音材料 (照片 ) 顶棚上贴了吸音材料 底板上贴了阻尼材料、吸音材料 左右侧壁贴了阻尼材料、吸音材料 发动机盖、电瓶盖、变速箱上盖、进气系统盖内侧贴了吸 /隔音材料 ,边缘加了密封条四、 采取的技术路线贴阻尼 /吸隔音材料 (照片 )续四、 轻客降噪思路阻尼材料降噪效果（续）位 置 驾驶 员 座 椅副 驾 驶 座 椅前 排 座 椅 中后 排 座 椅 中 货舱 车 速 40 0 0 0 0 、 采取的技术路线整车降噪总效果：音质有较大改善，音强降低达到要求位 置 驾 驶 员 座 椅 副 驾 驶 座 椅 前 排 座 椅 中前 第 二 排 座椅 中前 第 三 排 座 椅中车 速40 本增加 240元，达到该降噪效果，满足客户要求。五、结论及建议降噪总结1）该发动机悬置的刚度过大2）排气系统的尾管产生较大噪音 (尖锐噪音 )3）进气口对应的车内侧壁贴隔音材料效果较明显4）发动机悬置对车内噪声有较大影响5）底板振动较大的频率在中高频6）仓盖贴隔音材料比吸音材料效果要好7）车身刚度太低，使在较低车速下产生轰鸣声8）进气口对应的车内侧壁贴隔音材料效果较明显五、结论及建议建议1）在怠速时，排气管振动较大，可通过调高怠速转速的办法 ;针对在发动机转速高时 ,排气噪声较大的问题可通过另加一个消音腔来解决。2）进气口对应的车内侧壁应贴隔音材料。3）发动机仓盖 ,电瓶盖 ,进气系统盖 ,变速箱上面盖 ,盖等的内侧面上应贴隔音材料 ;其边缘应加密封条。4）后门原车状态缝隙较大 ,车行驶中车内产生风声 ,并且后门本身产生噪声。5）滑门边的工具箱进行封堵。6）顶棚内饰对车内噪声影响较大。7）有风道的轻客,应该注意密封的问题。8）原车底板在车速高时产生高频振动,易在车内产生噪音,底板上在适当位置应粘贴阻尼材料和吸音材料。9）传动轴不平衡质量应小于 0）轮胎不平衡质量应小于 1）加强车身刚度。12）可对发动机悬置的位置进行优化。13）应进行生产一致性检验。14）发动机正时齿轮轴刚度必须达到 6阶以上。五、结论及建议建议五、结论及建议形成主要车型的不同档次标准改需要得到验证批准在 加强对供应商零部件质量管理 ,对同一车型基本型、高档型以下指标作出明确技术规定 ,从而真正形成设计标准化、档次明确化、达到生产一致性 ,来指导设计、生产、质量改进 ,并使客户感到物有所值 ,提高产品竞争力：动力总成部分动力总成悬置消音器排气系统支撑形式发动机盖板动力仓盖密封