某SUV车型发动机悬置异响诊断分析
收稿日期:2017-02-15
作者简介:钟秤平(1982 ),男,硕士,工程师,研究方向为整车NVH开发及优化㊁异响控制等㊂E⁃mail:czhong@jmc com cn㊂
DOI:10 19466/j cnki 1674-1986 2019 04 018
某SUV车型发动机悬置异响诊断分析
钟秤平1,2,黄超勇1,2,黄斌1,2,吴赵生1,2,张东力1,2
(1.江铃汽车股份有限公司技术中心,江西南昌330001;2.江西省汽车噪声与振动重点实验室,江西南昌330001)
摘要:针对某SUV车型行驶在某颠簸路面时出现异响问题进行了异响诊断分析,采集异响路面的路谱应用于四立柱台架,重现异响故障㊂对比故障车及非故障车内噪声数据,出异响的故障频率特征㊂分析异响频率特征与各子系统振动数据,锁定异响源为发动机右悬置㊂最终分析异响产生原因,并得出结论㊂
关键词:异响;路谱;四立柱;发动机悬置
中图分类号:S219 031㊀㊀文献标志码:B㊀㊀文章编号:1674-1986(2019)04-073-04
AbnormalNoiseDiagnosisAnalysisofaSUVEngineMount
ZHONGChengping1,2,HUANGChaoyong1,2,HUANGBin1,2,WUZhaosheng1,2,ZHANGDongli1,2
(1.TechnologyCenter,JianglingMotorsCo.,Ltd.,NanchangJiangxi330001,China;
2.VehicleNoiseandVibrationKeyLaboratoryofJiangxiProvince,NanchangJiangxi330001,China)
Abstract:AimingattheabnormalnoiseproblemofaSUVwhendrivingonabumpyroad,thediagnosisanalysiswasundertaken.Theroadspectrumofthebumpyroadwasgatheredandappliedtothefourpillarbenchto
reappeartheabnormalnoise.Thenoisedataofthetroublevehiclewascomparedtothedataofnormalvehicletofindoutfrequencycharacteristicsoftheabnormalnoise.Theabnormalnoisefrequencycharacteristicsandvibrationdataofeachsubsystemwereanalyzed,thentherightenginemountturnedouttobetheabnormalnoisesource.Finally,thereasonoftheabnormalnoisewasanalyzedandtheconclusionsweremade.
Keywords:Abnormalnoise;Roadspectrum;Fourpillarbench;Enginemount
0㊀引言
随着汽车振动噪声控制技术的不断发展,汽车上的主要噪声源和振动源得到了较好控制,以前被忽视的其他零部件的噪声问题逐渐被暴露出来[1]㊂其中异响问题已成为用户投诉的热点之一,也是困扰整车厂和供应商的技术难题之一[2]㊂异响是车辆NVH的基础,性能管控上要求必须达到目标
项目,用户在试乘㊁试驾时,如果听到过多的异响,往往会放弃购买,为此厂家失去潜在的购买用户;用户购买车辆后,如果发现异响会向4S店抱怨,店家诊断㊁修理会产生很大费用,花费很长时间,而且修理后可能引起其他异响问题㊂因此异响越来越受到国内专家学者的重视㊂
为了研究异响产生的原因,寻异响源,本文作者通过采集异响路面车轮轴承的加速度与位移生成路谱,将异响故障在四立柱台架重现,从而实现近距离测试异响,通过对比噪声信号特征与子系统振动信号特征,最终锁定异响故障零部件㊂
1㊀异响故障机制
发动机悬置是连接车身与底盘的重要部件,路面激励力㊁发动机运行时的不平衡惯性力㊁动力总成输出转矩波动㊁汽车行驶状况急剧变化(如急刹车)等因素引起的振动,都将通过发动机悬置传递至车身,很容易引起车内异响问题㊂图1为异响的传递路径
图1㊀异响的传递路径
在样车开发阶段,主机厂需要做异响管控,每个开发节点都需要抽取一定比例的样车在特殊路面进行异响属性测试,尤其是SUV这种具有越野能力的车型非常有必要做特殊路面及四立柱异响测试㊂
图2为出现哒哒声的颠簸路面,图3为异响噪声信号㊂
图2㊀
发生异响路面
图3㊀异响噪声信号
2 路谱采集与迭代
由于异响发生在一定车速下的特定路面,异响工程师只能在车内大概判断异响源位于发动机舱右侧㊂为了减少发动机噪声及路噪的干扰,同时便于工程师近距离观察及测试异响,采集样车行驶在异响路面时4个车轮轴承的加速度及位移数据,分析计算载荷谱,图4为载荷谱的计算
图4㊀载荷谱的计算
通过对比道路数据与四立柱数据的加速度与位移数据,得出两者之间差异在目标范围内,说明生成的路谱可以代表异响
道路激励,如图5所示
图5㊀道路数据与四立柱数据一致性对比
㊀㊀最终生成与道路工况相当的路谱数据,用于驱动四立柱台架分析异响,如图6所示
图6㊀迭代后生成的异响路面路谱
3 整车四立柱台架实验
将采集并迭代好的路谱数据应用于四立柱台架测试,麦克风及振动加速度传感器布置如图7所示
图7㊀整车四立柱台架异响诊断
整车四立柱异响诊断流程如下:
(1)样车路谱采集及迭代,生成异响道路路谱;
(2)将故障样车置于四立柱台架,执行熄火㊁空挡㊁松手刹操作;
(3)布置1个麦克风于发动机舱,4个加速度传感器分别位于右前副车架衬套㊁右摆臂㊁防扭杠㊁右前减振器㊁发动机右悬置;
(4)四立柱控制器加载路谱,异响故障重现,立即采集振
动噪声数据;
(5)更换无异响样车,采集振动噪声数据;
(6)对比异响样车及无异响样车噪声数据,确认异响噪声特征频率;
(7)根据异响噪声信号,出对应的振动信号,最终确定异响源㊂
通过测试对比故障车及非故障车噪声特征数据后,确认异响故障特征频率为1000 2000Hz,如图8所示
图8㊀异响样车与无异响样车噪声信号对比发动机异响
通过对比异响噪声特征信号与振动数据,最终发现发动机右悬置振动数据与异响噪声数据对应明显,如图9所示㊂更换新悬置后,异响消失
图9㊀异响噪声信号与振动信号对应
确认异响源为悬置后,将悬置拆下并对比故障件与非故障件差异,最终发现异响原因为悬置阻尼角有偏离,支撑力流失造成流道上板有振动㊂进一步分析其制造工艺过程,发现在硫化过程中铝件变形,从而导致装配流道松动,产生异响㊂
4㊀结论
对发动机悬置异响进行了探索性试验研究,可以得到以下结论:
(1)通过采集故障道路的路谱信号,在四立柱台架上可以重现异响问题,方便测试诊断问题,可以有效地提取故障特征㊂
(2)通过对比故障车与非故障车,可以获取异响故障特征频率,根据特征频率与零部件振动信号对比,可以准确到异响源㊂
(3)由于硫化过程中铝件的变形,导致装配流道松动,产生异响㊂参考文献:
[1]马武芳,王海林,刘强.汽车车内噪声控制技术[J].汽车技术,2009(S1):47-50.
MAWF,WANGHL,LIUQ.NVHtechnologyforcontrollingautomotiveinteriornoise[J].AutomobileTechnology,2009(S1):47-50.
[2]黎宏伟,徐伟民,刘发清.解决车身钣金异响的方法探究与实践[J].汽车科技,2014(6):34-38.
LIHW,XUWM,LIUFQ.ExplorationandpracticeoncountermeasuresagainstnoiseonBIW[J].AutomobileSc
ience&Technology,2014(6):34-38.
锡柴:以技术创新为核心,铸就 创造芯标杆
㊀㊀在2019年中国企业高质量发展过程中, 中国创造 成了国人们纷纷关注的热门词汇㊂中国创造是自主品牌崛起的关键,然而中国企业创新能力不足㊂发动机作为汽车产业链的一部分,虽然不像汽车一样直接接触消费者,但在中国创造的路上一直坚持科技创新,不断砥砺前行㊂
一汽解放公司总经理助理,发动机事业部党委书记㊁总经理钱恒荣始终坚持 锡柴品牌不考虑合资合作,自主产品不考虑技术引进 ,也正因为一汽解放发动机事业部(以下简称事业部)不断勇攀新技术高峰,完全具备正向创新的能力,尤其在国六发动机研发上,事业部以技术创新为核心,成为了 中国创造芯标杆 ㊂
率先应用先进技术,全面提升产品性能
产品性能对企业品牌起着决定性作用,尤其是发动机行业,提升产品性能是一个系统的工程,它覆盖整个产品的研发周期,需要有一整套可靠的解决方案㊂
为了全面提升产品性能,事业部通过整合自身优质创新资源以及创新驱动能力,积极推进技术创新,率先应用激光焊接全钢活塞技术,使事业部国六全系产品进一步降低活塞摩擦功耗,减少功率损耗,
动力输出更加顺畅,功率和扭矩提升明显,不仅在燃油经济性方面表现优异,整机动力输出更加强劲;此项技术不仅降低缸体高度,减轻发动机质量,尤其在整机轻量化方面表现突出;不仅如此,该技术大幅提升零部件质量,可靠性更高,有效降低发动机失效风险,整机稳定性和耐久性的表现更优异㊂
自主研发新技术,提高燃油经济性
众所周知,事业部的发动机相较于市面其他品牌发动机而言,拥有一个最为显著的特点,就是省油,这与事业部一直钻研发动机省油技术密不可分,当然事业部的产品在国五升级国六的政策导向中,也从未忘记自己的 老本行 ㊂
为了实现更好的燃油经济性,事业部2018年初组成项目组,基于CA6DL6发动机平台,全力开发一款具有自主知识产权的非对称涡轮增压器㊂经过一年时间,2019年2月,试验台架数据表明,自主增压器配件性能达到了同类外资产品的最新水平,高速油耗相当,低速油耗大幅度下降,非对称涡轮增压项目也得到了业内专家的一致认可和高度赞赏㊂
主流路线再突破,具备环保高价值
即将实施的国六排放标准政策,不仅是打赢蓝天保卫战的重点工作,更是发动机行业发展风向标㊂事业部一直致力于提供创新和实用的动力解决方案,满足客户多样化的需求与环保技术㊂
在国六排放标准的严格要求下,事业部采用国际主流技术方案EGR+DPF+SCR㊂该方案具有成熟㊁后期成本更低的优势,结合事业部自主知识产权的热端EGR技术,配合单通道热端控制阀,提高了废气在空气中的均匀程度,有效降低了
NOx的生成,解决了热端EGR阀系统在中重型商用柴油机上应用的技术难题;同时辅以DPF技术,捕捉并遏制有害微粒,阻止发动机排放出微小而有毒的颗粒物,既免除了尿素系统引发的故障烦恼,在尾气排放中更加清洁,又具备更高的环保价值和社会效益㊂
鼓励人才创新,推动企业高效发展
工欲善其事必先利其器㊂对于企业而言,这个器就是人才创新力㊂为提高事业部员工创新能力,2019年3月30日,40名产品研发类高级主任师㊁主任师参加了首期创新成果分享会㊂
创新成果分享会为员工提供了全新的学习平台,在充分调动员工创新积极性,强化前沿技术应用植入研讨研发创新热点㊁焦点和难点,完成创新成果的智慧分享和经验传承来提升研发人员创新能力的同时,有助于把前沿知识点运用到未来的工作中,同时借鉴一些成功的示例进行分析研究,提升技术创新能力,推动事业部人才创新㊂
创新是推动创造的重要抓手,而创造是我国实现价值突破的关键,可以说无创新不创造㊂面对国六新
产业革命与我国发展方式转型交汇的难得机遇,事业部通过技术创新带动产业变革升级,抢占国六时代的先机,成为民族高端动力领跑者㊂未来,事业部将继续坚持以技术创新推动民族创造,早日实现创新到创 芯 的改变,全力以赴争做中国第一㊁世界一流的发动机供应商㊂
(来源:俞庆华)

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