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摘 要：某款车型加速工况4000～5000rpm车内存在较大的轰鸣声，主观感觉较明显，严重影响驾乘舒适性。经排查原因为右悬置主动支架底座模态较低，不满足500Hz的一般设计要求。随后对右悬置主动支架底座进行CAE分析并优化改进，通过增加加强筋及增厚缸盖安装点支座厚度，右悬置主动支架底座模态提升至500Hz以上，右悬置主动支架组合模态提升至274Hz，改进样件装车测试4000～5000rpm車内轰鸣声消除。

关键词：轰鸣声;模态;消除

0 引言

近年来，随着人们生活水平和购买力的不断提高，买车不再是一种奢求，汽车越来越广泛的进入到家庭中。人们在选购车辆时的关注因素，也逐渐从外观、价格、配置等逐渐向舒适性侧重。车内噪声是衡量汽车舒适性的重要指标之一，车型开发过程车内的轰鸣声、啸叫等噪音问题必须要解决。

1 某车型加速轰鸣声问题的出现及原因排查

1.1 加速轰鸣声问题的出现

公司某款车型在研发试制过程中，动态测评时加速工况4000～5000rpm车内存在较大的轰鸣声，主观感觉较明显，严重影响驾乘舒适性。通过对车内噪声进行三档全油门测试，测试数据显示驾右噪声在4000rpm陡然升高，同时二阶噪声同样升高。具体如图1所示，图中标识：FRLE：驾驶员内耳噪声。

1.2 NVH问题排查   

车内噪声二阶较大，悬置系统有问题的可能性较大，遂对悬置主被动端振动进行测试， 三档全油门工况右悬置主动支架在4000～5000rpm振动最大可达20g，超出了5g的正常振动范围，如图2所示。同时右悬置在Y向与Z向180Hz存在模态峰值，很可能在高转速受发动机激励产生巨大的振动，故推测右悬置主动支架或其附件是造成车内高转速车内轰鸣声的原因。

1.3 右悬置分离

车辆在定置SWEEP工况高转速时车内也出现较大的轰鸣声，且与3档全油门工况表现一致，为进一步确认右悬置主动支架对车内的影响，进行右悬置分离试验，考虑到实施的方便性，通过SWEEP工况进行验证。

断开主动支架连接后，如图4所示，SWEEP工况下4000～5000rpm

车内轰鸣声消除，同时右悬置主动支架上的振动由20g降低至5g，由此可确定右悬置主动支架或其附件是导致车内高转速轰鸣声的主要原因。

1.4 右悬置主动支架及其安装点FRF确认

为确认右悬置主动支架自身的模态，将其固定于铁地板约束后进行FRF测试，右悬置材料为铸铁，模态频率为446Hz，可知右悬置主动支架模态频率处于正常的铸件范围。接下来对右悬置主动支架安装点进行排查。去除右悬置主动支架后，对其安装底座进行FRF测试，如图5所示。由测试数据可知，右悬置主动支架安装底座的模态频率为390Hz，频率较低，不满足500Hz的一般设计要求。由此可进行初步判断，底座自身模态及动刚度较低，在安装右悬置主动支架后，相当于在此基础上增加质量，导致右悬置主动支架组合模态较低（位于180Hz）。

下一步使对右悬置主动支架及底座进行CAE分析，并对其进行优化以提高整体模态。

2 右悬置主动支架底座改进

对原状态右悬置主动支架底座进行CAE分析，得到一阶模态为381Hz，同时得到右悬置主动支架与底座组合的一阶模态为163Hz，两者都接近试验结果，如图6所示。

为提高右悬置整体模态，对右悬置主动支架底座进行了以下加强，如表1所示，其中方案三（增加加强筋并提高厚度）的效果最佳，底座一阶模态可提高至531.4Hz。

右悬置主动支架底座改进方案最终采用方案三，与右悬置主动支架装配，通过CAE计算，得到整体组合的模态结果为Z向一阶模态为270Hz，较原状态163Hz有大幅提高，如图7所示。

右悬置主动支架底座按照方案三制作样件并装车测试验证，右悬置主动支架组合模态经测试为274Hz，接近CAE分析结果270Hz，装车后测试三档全油门工况车内噪声。

3 小结

三档全油门工况车内轰鸣声若是悬置系统引起，大多原因为悬置支架模态低，不满足500Hz的设计要求。而本文三档全油门工况车内轰鸣声的原因为右悬置主动支架安装部位的底座模态较低，不满足500Hz的要求。底座自身模态及动刚度较低，安装右悬置主动支架后，相当于在此基础上增加质量，导致右悬置主动支架组合模态较低，仅为180Hz，最终引起车内4000～5000rpm总声压级及二阶噪声偏高。新车型开发前期，除了对悬置支架本身模态、动刚度进行CAE分析外，悬置主动端、被动端支架安装部位的模态、动刚度也要进行CAE分析、校核，避免实车阶段出现问题。

参考文献：

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作者简介：田静（1982-），女，河北石家庄人，硕士，工程师，NVH设计专家，研究方向：汽车制动系统。