某车型液压助力转向泵噪声的测试与分析.pdf

汽车实用技术
2015年第9期
测试试验
AUTOMOBILE APPLIED TECHNOLOGY
2015NO.9
10.16638/j.cnki.1671-7988.2015.09.038
某车型液压助力转向泵噪声的测试与分析
吴炜加,黄启涌,陈文波
(广汽本田汽车有限公司,广东广州510700)
摘要:文章介绍了对某车型液压助力转向泵工作噪声进行试验测试和阶次分析的方法与结果。通过对量产件与市
场返回件的噪声对比测试,分析其噪声阶次、噪声峰值及对应发动机转速,逐步找出影响助力转向泵噪声最为关键
的因素与性能水平,并最终得到峰值噪声对应的特征频率,为寻求改善方案提供了试验数据支持。
关键词:液压助力转向泵;阶次分析;噪声测试;特征频率
中图分类号:U463.2文献标识码:A文章编号:1671-7988(2015)09-116-04
Measurement and Analysis of the Noise of A Type of Hydraulic Power Steering Pump
Wu Weijia, Huang Qiyong, Chen Wenbo
Guangqi Honda Automobile Co, Ltd, Guangdong Guangzhou 510700)
Abstract: Describe the test methods and data results of the working noise of the hydraulic power steering pump running on a
type of vehicle. Analyze the noise order, peak noise and the corresponding engine speed through the comparison of the noise
level between the mass production pumps and market-returned ones. Then gradually find out the most critical factors
affecting the noise level And eventually calculate the peak-noise-corresponding eigen frequency, which is useful to improve
le design.
Keywords: Hydraulic power steering pump; Order analysis; Noise test; Eigen frequency
CLC NO. U4632 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)09-116-04
力提升助力转向泵的转向性能指标。于是全新开发的助力转
引言
向泵中的容积、油压和流量都有所提高,泵中的叶片数量减
某车型全新改款上市以来销量良好,但随后陆续收到一少,转子厚度减小,高压流出口位置変更等,如图3所示。
些市场反馈,认为在发动机低转速时能听到有别于发动机噪因此,转向性能的提升带来了噪声舒适性方面的一些损失,
声的“嗡嗡嗡”响声,转动方向盘时尤其明显。经初步分析,但其噪声水平完全满足国标及欧美相关法规对于车内噪声的
响声来源于该车型转向系统中装备的液压助力转向泵,如图要求。
1、图2所示。特约店对有关车辆助力转向泵进行了全面检查,
包括对助力转向油的油量、油质、油管,以及皮带轮、安装
手法、螺栓扭力等进行确认或调整,该响声无明显改善。对
部分车辆更换新的助力转向泵,响声仍无明显改善。
随后对该车型的助力转向泉展开进一步调查。在该车型
的全新改款中,轴距、车重有所增加,但同时却要求车辆的
转向操控更加精准有力。要满足这对矛盾的要求,就必须大
图1某车型所用液压助力转向泵
作者简介;吴炜加,就职于广汽本田汽车有限公司。
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集,将声压传感器悬挂在前排座椅中间耳朵位置,距内后视
镜500mm,距离顶棚220mm,如图4、图5所示。
③
图2助力转向泵平面图
图5声压传感器在车内布置位置
9
虽然方向盘转动时噪声相对较大,但转动的角度及角速
度难以保持一致。又因为方向盘居中不动时与转动方向盘时
的助力泵噪声值有着明显的正向关系,因此在对比测试时,
统一保持方向盘居中不动,以利于采集相同工况的噪声数据
图3新款助力转向泵部分变更示意图
进行比较。取发动机转速信号为外部信号,采集1000RPM
不过,进一步提高顾客满意度,决定对助力转向泵噪声400PM范围内的噪声,得到其三维阶次瀑布图,如图6所
进行试验测试,深入分析并努力改善其噪声水平。
ho.=23.875
1、阶次理论分析
.io.1.8rs1i.
发动机启动之后,通过皮带带动液压助力转向泵的皮带
轮,再由皮带轮带动泵体中的转子,最后由转子叶片泵在助
图6发动机加速过程中的三维阶次瀑布图
力油中的转动提供液压动力,以实现转向助力。在正常情况
由图中可以看到,噪声较大的阶次(彩色竖线)与前面
下,液压助力转向泵工作时的振动与噪声主要来源于叶片泵计算的理论阶次并不完全吻合,而是在其旁边比之略小。这
在助力油中的转动冲击,其主要噪声的频率与叶片泵的转速是由于助力转向泵是由皮带驱动,而皮带有一定的滑移率,
相关,可以对其进行阶次分析。
导致实际转速略低于理论转速,从而实际阶次也就略低于理
在实际测试中,取发动机曲轴转速为外部信号。该车使论阶次。以O2为例,其对应的实际阶次O2-=23.875阶,其
用L4发动机,曲轴每转动圈,发动机4个缸总共点火两皮带传动滑移率ε为
次,产生两次燃烧噪声,因此发动机点火基频噪声认定为2
e=(O2-O2r)/O2
阶。据此计算出助力转向泵的理论基频阶次O1为:
将各参数值代入计算,得到ε=1.14%,与真实情况相
Ot=DE/DP"N
符。因此,在数据分析中,用实际阶次代替理论阶次,本文
其中,D=为发动机皮带轮直径:Dp为助力转向泵皮以下内容所提到的助力转向泵阶次均使用实际阶次。
轮直径;N为助力泵中叶片数目。将相应参数值D==161mm
取PS泵各阶次噪声及总声压级噪声随转速的变化曲线
如图7所示。
Dp=120mm、n=9代入公式计算,得到:O1=12.075(阶)。
其高阶谐音阶次:二阶O2=2×O1=24.150(阶);三阶Ox
5各阶次及总声压级转速变化曲线
=3×O1=36,225(阶);以此类推。
23.876
35,75
总声级
2、试验测试与分析
2.1量产件的噪声测试
为了把握助力转向泵量产件的噪声水平,先从供应商提
图7PS泵各阶次及总声压级随转速变化曲线
供的量产助力转向泵中随机抽取20个件,先后换装到同一台
从曲线中可以看到:1.在转速超过2000RPM后,各阶次
试验车上进行对比测试
噪声与总声压级噪声差距很大(10dB),对总声压级噪声
贡献很小;2.01-、O2、Ox各阶次中主要是O2=23.875阶(绿
线)在低转速时出现靠近总声压级的噪声,与市场所反馈的
噪声信息相一