基于整机噪声的发动机曲轴扭转减振器匹配.pdf

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1、摘要：某4缸发动机在开发过程中，发现整机噪声比竞品机高，通过分析得知，主要是由发动机轮系侧噪声大引起的。为了满足NVH的目标要求，采用对该发动机曲轴扭转减振器进行重新匹配，来降低发动机扭转波动。结果显示，重新匹配减振器后，发动机前端的扭转角度最大衰减量为O．0950，满足了单阶次扭转角度小于0．10的目标要求，同时降低了发动机轮系侧噪声。经发动机台架试验验证，重新匹配后的减振器使发动机整机声压级在高转速工况下降低2．8dB(A)，满足整机设计的目标要求。也为今后新机型的开发工作起到了借鉴作用。关键词：发动机；扭转减振器；激励力矩；曲轴系统MatchingofEngiIIeCr舳l【shanT

2、orsio舱lD锄perB嬲ed蚰EngineNoiseAhstract：Itisfoundtllattlleen百nenoi跎ismuchhighertllantllecompetingen画nein山edevelopmentofafour—cylinderen西ne，whichiscausedbytIIesidenoiseoftlleenginec啪kshantllrough山e粕alysis．Thec咖kshaftto巧ionald锄perisre—matchedtoachievetllet衅tofNVH，mducetlletorsionalvibmtionoftlleen西ne．Th

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4、thehighspeedt}Imughtlleen西nestandtest．ItwinpmvideⅡle异Ilide“nefortllemtu托newmodelen舀nedevelopmenLKeywords：En季眦；To商伽IaId蛐畔r；E耻m嵋torq啦；Cn咄曲盛n随着我国汽车工业的迅猛发展，汽车的NVH性能已经成为汽车性能最重要的评价指标之一。曲轴扭转振动是整机激励振源中最重要的因素之一，不仅能够引起轴系和机体的振动，也是发动机轮系侧主要的噪声源。文章以某4缸发动机为例，主要介绍了该发动机匹配不同的扭转减振器轴系扭振特性的试验测试，比较曲轴前端扭转角度的变化，并通过发动机台架lm

5、噪声试验对匹配后的噪声水平进行验证，最终满足目标要求【”。1发动机轮系侧噪声特征某发动机在开发过程中，NVH性能较差，进行lm噪声试验(4点法)摸底后与竞品机测试结果对比发现，发动机前端噪声测试结果曲线在3000—5500r／min之间存在“鼓包”，如图1所示。进气侧、排气侧及顶部的噪声水平与竞品机噪声水平相当，但发动机前端却比竞品机前端噪声总声压值高出4dB(A)左右，致使4点平均声压级比目标值高1．7dB(A)左右，其可能是造成NVH水平不满足目标要求的主要原因。、r均，训K级5()50()l5()(】25()()35【)1)450()55(1()65()(】转述／fr／⋯m)图l发动机

6、前端lm声压级噪声测试曲线对比图一23一●O9876为了找出引起发动机轮系侧噪声较大的原因，在发动机半消声室进行摸底测试，试验工况：1)满负荷工况下从1000概n匀加速到最高转速；2)满负荷工况下稳态4000，4500，5000概n。在上述2种工况下，分别测试正时罩盖的结构振动、曲轴扭转振动及轮系侧的声学照相。声学照相结果，如图2所示。在满负荷4000栅n稳态工况下，发动机前端主要噪声源处于皮带轮区域，中心频率为1358Hz。试验过程中发现4000蛳n以上转速均存在同样的现象，这说明在满负荷工况下，随转速的升高发动机前端的噪声源主要以皮带轮区域为主。围2滑负荷4000r／11lin的发动机前

7、端声学照相截图发动机结构振动测试结果，如图3a所示，从图3a可以看出，在340Hz附近存在明显的共振带，且y向最大振动加速度远远大于附件系统表面振动所设定的目标值要求。工程实际中要求，曲轴前端扭转振动角位移单阶次的目标值须小于0．10，总值不能大于0．20。从图3b可以看出，340Hz处存在明显的共振现象，当发动机转速达到5050r，min时，4阶在共振频率的扭转角度幅值增大，最大幅值达到O．160不满足单阶