汽车加速扭转共振问题的整改.pdf

2014(4)
汽车工程师 APPLICATION技术应用
点加速转共振问题的整改
戴声良杨丽群2
安微江淮汽车股份有限公司技术中心;2.安徽交通职业技术学院
摘要:为解决汽车加速扭转共振问题,探讨了某款柴油车在1700min左右产生的扭振和共鸣声的机理,可通过改变相
关件的扭振频率及増加扭振阻尼来解决此问题。在没有双质量飞轮的情況下,最终通过调整离合器扭转减振器的刚度和
阻尼,以及与传动轴挠性联轴器的组合运用,消除了该车型的扭振问题。结果表明,扭振是由系统共振引起,在扭振的源
头采取对策才是最有效的方法。
关键词:扭振;扭振减振器;离合器;挠性联轴;共鸣声
Improvement on Vehicle Torque Vibration
Abstract: This paper introduces diesel vehicle torque vibration and engine roar in the speed of 1700 rpm to improve vehicle
torque vibration. Enhaneing torque vibration frequeney and decreasing torque viration damping is the critical. Adjusting the
rigidity and damping of shock absorber, combined with flexible coupling without dual mass flywheel (DMF) eliminated vehicle
torque vibration. The system resonance creates vehicle torque vibration, making the countermeasures to eliminate the vibration
during the period of initial torque vibration is the best way
Key words: Torque vibration; Torque damper; Clutch; Flexible coupling; Engine roar
国内外学者和专家对汽车动力传动系的扭振问题
该车匹配的1.9L.CT柴油机在低转速下可输出非
进行了多方面的研究,文献1-2从建立扭转振动分析常高的扭矩。在1400 r/min时,输出扭矩达到200N·m;在
模型入手;文献3-4着眼于从试验測试角度来建立扭2200 r/min I时,输出扭矩最大达到280N?m,扭矩输出
振的测试方法;文献5-61对双质量飞轮消除扭振的机较大,造成发动机曲轴系统发生扭振,当扭振频率与整
理做了分析和研究。双质量飞轮扭振减振器(简称车其他系统如后桥、后悬架及传动轴等零部件固有频
DMF),对改善汽车驾驶舒适性有重要影响,但其核心率重叠时,就会发生强烈的共振。从扭振的纵向传递路
技术在国外,产品依靠进口,开发周期长成本高。
径开始分析,整个动力传动及底盘的结构简图,如图2
1加速扭振原因分析
所示
文章以某款匹配1.9L柴油发动机的商务车为
例故障现象为:在3挡和4挡加速时,发动机转速在
吊挂,横回轴西
1700min左右有明显的共振现象,车身内尤其是后
部有很强的共振产生,伴随有强烈的“嗡嗡”共鸣声、发动ー一离合器一一変速一传动轴一一后桥一一→后息架
NVH主观评价结果得分为3+~4-分,该现象定性为扭
图2扭振的传递路径示意图
振,需要制定对策加以改进和提升。图1示出在3挡全
扭振的主要传递路径为:前部可以通过前悬置及
油门加速情况下,车内4个位置点(驾右、副左、后左及支撑梁传递到车身,而中部可以从变速箱吊挂传递到
后右)测量的声压级随转速的变化图。
车身,传动轴中间轴承本身是旋转部件并具备缓冲功
0888
一驾右
能,激起强烈共振的可能性比较小,最后通过后桥到后
副左
后左
悬架传递到车身。从测试结果看,车身后部的振动明显
=80
78
后右
高于前部,需要重点关注后桥及后悬架与车身连接部
73
件的固有频率。由转速换算得出:可能引起共振的部件
08669
固有频率在56.6Hz左右
2扭振的整改目标
1.76
2000
3000
3978.52
转速/(r/min)
解决大多数传动系统扭转振动相关问题(不考虑
图1车内前后噪声测试结果曲线图
53
ッ技术应用 APPLICATION汽车工程师
2014年4月
费用和开发时间)的最好方法是使用双质量飞轮。但是
由图3和图4可见,后横拉杆的固有频率(5971Hz)
在没有匹配双质量飞轮的条件下,需要找到解決扭转与共振频率(56.6Hz)相近,整车的扭转共振主要由于
共振问题的方法,主要有2条思路:一是调整动力传动发动机的扭振与后悬架的横拉杆产生共振造成。
系本身的扭振固有频率,将扭振固有频率与发动机常3.2扭振的整改验证
用转速下对应的激振频率错开,使其位于发动机高转3.2.1发动机扭矩输出调试
速以上或低于怠速转速所对应的频率区域;二是将扭
在空调关闭的行驶工况下,修改ECU的程序,下
转共振吸收和隔离。最好的方法是从源头将扭转消除,调在1400~2000r/min的供油量,每次下调可控燃油
无论是哪种思路均要使整车的NVH主观评价达到6分喷射量的最小单位为0.1(相当于5mg),共调试10次,
以上,才可以进行量产。
依次降低扭矩输出,整个过程呈现出慢慢好转的效果,
3扭振问题整改过程及效果验证
表1示出第1次与最后一次供油量调整对扭振影响的
3.1后悬部件固有频率
对比情况。从表1可以看出,供油量调整后,扭振有明
通过在后悬部件上粘贴振动加速度传感器,主要显改善,但共鸣声依然存在,同样因1400-2000rmin
对后桥总成、下摆臂总成、后稳定杆总成及后横拉杆总的燃油量减少,扭矩输出減小,损失相当部分动力性
成进行MAZ3个方向的锤击试验,对它们的固有振动在市区驾驶时,有动力不足的风险,会引起客户抱怨
进行调查。其中下摆臂的固有频率为67.27Hz,后桥的
表1供油量的调整对扭振的影响
转速(rmin)
周有频为438Ht由于后桥质量太大,力无法有位1102
主观评价结论评价分
效激振,难以分析),后横拉杆带谐振块为49.2Hz,不
0.1
现有所好转但车身14
带谐振块为59.71Hz,后稳定杆为70.38Hz。后横拉杆
的振动还是比较明显4
的固有頻率结果,如图3所示。下摆臂固有频率结果,0し301-090+0车身振动较小,但仍然し5
如图4所示。
4-0.1-03-030.1存在共鸣声
3.2.2传动轴挠性与刚性联轴器
x10
将原设计的刚性联轴器换成带橡胶的挠性联轴
l×10
器,降低扭转刚性并增加扭转的缓冲效果,改变扭转频
率,并装车进行主观评价。橡胶弹性联轴器的许用转速
1×10
般设计在3000rmin以内。此时应用挠性联轴器的
目的,除了承受不对中力之外,更重要的是以吸收轴系
R
1×10
无谐振块

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