某发动机前端异响的诊断与优化

文章对某款搭载1.8T汽油发动机SUV车型发动机转速为1100rpm稳态,出现的"咕咕"异响问题。通过车内噪声和发动机前端部件振动测试,结合小波分析、滤波回放信号处理和振动与噪声频谱诊断分析,确认异响源来自发动机前端传动系统。然后针对发动机前端传动系统(正时带、进排气带轮、惰轮、手动张紧轮、水泵轮)建立动力学仿真分析,确认前端正时带为异响激励源。结合水泵本体振动与模态分析,水泵本体模态频率与异响频率产生耦合,并在发动机转速为1100rpm下发生共振,从而产生异响。最后通过对水泵进行结构优化,提高水泵本体模态方案能有效解决该异响问题。     

某款发动机怠速时异响故障原因探索及解决

车辆异响一直是业内较难定位和解决的问题,文中针对某款发动机怠速咕咕异响的问题,通过问题定义树逐步锁定问题原因,运用模态分析优化汽车零部件模态,经过振动噪声实验测试,解决某发动机咕咕异响,为车辆故障诊断和感知质量的研究提供借鉴。     

扭振对轴承受力及整机噪声影响的研究

针对曲轴扭转振动与整机辐射噪声问题,以某直列四缸发动机曲轴系统为研究对象,基于AVL Excite软件,在匹配扭振减振器(torsional vibration damper,TVD)与不匹配TVD两种情况下,采用弹性流体动力学模型轴承计算模型研究了曲轴扭振对机体所受激励与轴瓦表面压力分布的影响;并且在两种情况下,分别对曲轴扭振与车内噪声进行了试验测试,测试与主观评价表明,匹配TVD情况下曲轴扭振幅值降低,车内原有异响声明显改善。研究分析结果表明,扭振会使得曲轴模态频率附近范围内机体所受激励幅值增加,改变轴瓦表面载荷的幅值与分布规律,导致发动机乃至整车产生异响。     

基于曲轴扭转减振器的前端轮系皮带噪声分析与优化

带传动形式已被广泛应用于汽车发动机前端附件轮系的设计开发中,由于传动皮带相关的振动噪声直接影响着汽车用户安全舒适的驾乘体验,从而越来越被关注。为了解决附件轮系皮带的噪声问题,以某紧凑型SUV车型加速过程中机舱异响为案例,系统地开展了皮带异响的识别与排查分析工作,阐述了轮系皮带横向振动噪声的潜在机理。通过对曲轴减振器TVD动态特性的优化,降低了附件轮系的扭转振动激励,消除了该车型的皮带异响,提升了整车的动力声品质。研究工作为解决类似的皮带噪声问题提供了新的工程开发思路。     

离心泵振动传递路径重合的解耦方法

振动传递路径分析是识别振动噪声源的重要手段,离心泵是船舶装备的核心部件之一,存在流体动力学噪声与机械结构振动辐射噪声的问题,传统路径方法无法准确识别振动源.针对以上存在的问题,提出一种适宜于离心泵的传递路径分析新方法.首先对离心泵的振动传递路径进行解耦,获得各个振动源处的激励力;其次,建立了离心泵的激励点-目标点、激励...     

十字万向节传动轴激励导致的汽车振动噪声研究

针对十字万向节传动轴激励导致的汽车振动噪声现象,通过激励一传递路径一响应的分析角度,探讨了从激励、传递路径到响应3方面优化十字万向节传动轴激励导致的汽车振动噪声问题的方法及分析流程,以一款4驱微车在4驭模式加速行驶工况下的方向盘共振现象为例,论述了上述流程在解决此类传动轴激励导致的方向盘共振现象的应用,并进行了前桥支撑...     

电驱系统减速器啸叫噪声问题分析及优化

本文以某单电机电驱系统减速器为研究对象,针对整车NVH试验评价中减速器啸叫问题进行专项分析和优化,通过建立精确的减速器总成动力学性能分析虚拟样机模型,对齿轮啮合振动激励机理、传动路径和振动响应等进行详细分析,根据台架试验和整车试验结果标定虚拟样机模型,通过齿轮宏观参数及微观修形优化对齿轮加工误差、传递误差、啮合刚度和动态啮合力进行专项优化和控制;同时通过对零部件及系统的模态及振动响应分析,分析传递路径及系统响应结果,预测振动噪声风险,通过传递路径刚度及激励频率优化,降低系统振动响应和噪声风险;最后通过整车NVH性能试验验证改进效果.通过以上手段,显著降低了减速器的啸叫噪声,最终达成整车NVH性能要求.     

电驱动桥用减速器NVH优化研究

电驱动桥系统噪声过大或异响问题将降低整车的乘坐舒适性,同时直接影响乘客的主观体验及评价。针对某款由电机、减速器和车桥组成的电驱动桥出现的噪声大及异响问题,通过试验测试排查出噪声和振动来源,并采取相应的整改措施进行优化,消除了异响,降低了噪声值,取得了显著效果。     

轴系扭振诱发的车内异响诊断及优化

针对某涡轮增压轿车在加速过程中出现320~470Hz异响问题进行诊断与优化。首先,对异响特性及源头进行诊断,按照一般整车异响诊断流程,依次进行了基本的声振测试、机舱内声强测试以及燃烧测试,发现异响源自发动机且为整体扩散式异响,排除了燃烧激励起异响的可能性之后,判断异响由轴系振动引起;然后,进行小惯量扭振减振器(torsional vibration damping,简称TVD)的轴系扭振测试来验证异响与扭振的关系,时频图上显示异响频段内扭角特性与异响十分相似,断定异响源自轴系扭振;最后,针对装配大惯量TVD条件下的轴系进行扭振仿真计算,350Hz对一阶扭转模态具有最优的减振效果。依照仿真结果重新设计TVD进行试验,结果显示车内噪声异响频段内幅值衰减明显,主观评价"咕噜"音消失。本研究对于主流轿车的车内异响诊断和优化都具有着重要的指导意义。     

基于噪声测试的轴承滚动体划伤故障特征识别

围绕航空发动机轴承典型故障不易诊断的问题，提出了基于噪声信号的非接触式测量方法。在实验室条件下设计并搭建具有复杂传递路径的轴承故障模拟转子试验台，用线切割的方法加工了轴承滚动体划伤故障，开展了该种故障下不同转速工况的试验测试，获取了故障轴承噪声信号及振动信号。对采集到的噪声信号进行频谱分析和小波阈值变换分析，振动信号进行包络谱分析。分析结果表明：基于噪声信号的诊断方法避免了复杂传递路径对信号的衰减作用，可以有效提取轴承滚动体划伤故障信号特征，识别效果明显优于振动信号。这里提出的基于噪声信号诊断的方法为航空发动机轴承故障诊断提供了新手段。     

电动汽车低频轰鸣声故障诊断与改进

针对某电动汽车低频轰鸣声问题进行诊断与改进。首先,基于整车及单品台架声振测试,运用阶次分析、传递路径分析及数值模拟等方法对故障车和零部件进行诊断分析,确认车内轰鸣声为压缩机1阶振动激励经安装支架传递至车身致使薄壁钣金结构共振所产生;其次,按照源、路径和响应的噪声振动控制思路逐一分析,并基于工程化需求确定传递路径为优选改善方向;最后,提出2种增加安装支架隔振量的技术方案进行实车验证,确认了方案的有效性。研究结果表明,改善传递路径可有效降低该车零部件振动导致的车内轰鸣声,噪声总值降低可达11.9 dB(A),为解决同类问题提供了新思路。     

某卡车空压机气柱共振异响试验分析及优化

针对某卡车出现的空压机异响情况,提出了解决该故障的思路。通过LMS振动测试模块进行NVH试验,确定故障是由空压机激励进气系统产生气柱共振造成的,共振噪声频率为200~240Hz。根据异响的共振频率,设计相应的扩张管消声器对异响进行衰减,最终取得了很好的效果。实车安装消声器后,200~240Hz频段的噪声降低24d B(A),主观感受异响已完全消除。     

基于AMESim的液压减振器异响分析与改进研究

在路面激励下,减振器活塞杆杆端的异常振动激发车体振动,引起结构传递噪声。而区别于无异响减振器,异响减振器的活塞杆杆端振动加速度在285 Hz左右出现一个明显的峰值。对此,建立减振器的AMESim模型,并将仿真结果与试验结果进行对比来检验模型的可信度。最后通过改变橡胶减振垫的阻尼和刚度来减小活塞杆杆端振动加速度在285 Hz左右的峰值,以达到控制减振器异响的目的。     

某轻卡选挡过程换挡杆抖动分析研究

针对某轻卡车型选挡抖动问题,进行了振动测试分析,结果显示选挡过程中换挡杆存在明显抖动感,严重影响主观感受,并且发现其与变速器横向换挡杆的振动有强相关性。通过对操纵进行优化设计,切断变速器横向换挡杆振动的传递路径,并且横向换挡杆固有频率发生改变,不会受发动机激励产生共振,从而改善了选挡过程换挡杆的抖动,提升了主观感受。     

发动机振动引起的车内噪声控制研究

系统研究了某桥车发动机振动引起的车内噪声控制问题。通过试验分析,确定发动机二阶振动是引起车内噪声的主要原因,识别出发动机固体振动向车内传递的传递途径,并且确定对车内噪声有较大贡献的车身板件。在此基础上,通过对发动机、副下架橡胶支承元件弹性特性的修改,控制发动机振动向车内的传递,通过对车身顶棚结构板件的动力修改控制车身板件的振动。经样车试验得到满意的结果,证明了上述研究是十分成功的。     

某车型怠速时驾驶室轰鸣音优化设计

为降低某车型驾驶室轰鸣音,本文从激励源、传递路径、车体响应等三个方面对该车噪声产生的原因进行了分析。通过测试分析,发现车体的NTF峰值频率是24.8Hz,这与发动机怠速激振频率为26.7Hz极为接近,造成共振并辐射噪声,低频率噪音产生耳鸣压迫感,产生轰鸣音。通过调整发动机的怠速转速为850rpm,使发动机的怠速激振频率远离车体的NTF峰值频率,最终解决了该车型怠速时驾驶室轰鸣音问题。     

越野车驱动桥异响分析及优化

针对SUV车辆在90~100 km/h时出现的后桥异响问题,首先采用噪声传递函数进行理论分析,结合NVH试验及振动噪声锤击法试验进行噪声及振动识别,然后通过有限元分析方法分析车辆在不同频率下的振动响应,识别出驱动桥振动经车架第四悬置支撑处传递是车内噪声的主要来源之一,并在车内引起车身空腔共鸣;试验结果与有限元仿真分析结果一致。通过对车架第四悬置支撑传递处进行优化,抑制振动噪声的传递,经试验验证对车内噪声降低效果明显,为后期的项目开发提供了借鉴。     

小型甘蔗收获机振动传递路径试验分析

小型甘蔗收获机刀盘振动对甘蔗宿根切割质量有着显著影响,而发动机激励是影响刀盘振动的主要因素之一,因此有必要探究发动机激励对刀盘振动的影响。针对样机刀盘振动过大的问题,利用OPAX法测试发动机悬置端到刀盘处的频响函数和发动机悬置处的载荷,从而计算出各路径对刀盘振动的贡献量,识别出主要贡献路径,为车架结构的减振设计提供参考。     

基于传递路径试验分析的车用风机噪声优化

针对某国产车型怠速开空调时轴流风机工作引起车内噪声偏大的问题,建立了传递路径分析模型,研究了风机振动传递率试验及分析方法。为保证传递函数的精度,采用矩阵求逆法获取车身端连接点的耦合激励力。结果表明,上横梁风机总成左安装点y向对车内噪声的贡献量最大。风机总成模态频率与激励力频率重合产生共振,通过优化风机总成隔振垫动刚度的方法,将激励力频率与风机总成的模态频率避开,较好地解决了该车内噪声问题。该传递路径研究为车用风机噪声控制提供了思路和依据。     

高转速急丢油门移动等速节异响分析

某横置前驱车在高转速后急丢油门产生严重异响,影响整车声品质。通过异响听诊器对底盘各零件进行诊断,结合滤波回放及模态分析技术,确定异响由右侧驱动半轴三销移动节的槽壳与三销节滚轮总成撞击产生。在高转速低扭矩工况下,发动机点火频率振动激励驱动半轴支架弯曲共振,带动右侧三销移动等速节槽壳剧烈振动引起异响。从异响产生机理出发,分析并通过实验验证了驱动半轴支架频率、发动机激励、移动节油脂、移动节间隙对该异响的影响,为异响控制提供了工程控制指标。最终,通过将驱动半轴支架材料更换为铸铁材料来提升支架弯曲模态和修改TCU标定缩短丢油门后高转速持续时间,有效消除了该异响。目前行业内对移动等速节撞击异响研究较少,此研究可为新车型开发早期预防控制类似异响提供工程指导。