汽車(chē)液壓懸置異響分析

李先洲 馬國(guó)冰 郭杰亮 穆國(guó)寶

摘 要：為了提高對(duì)車(chē)輛舒適性，轎車(chē)中普片采用液壓懸置，但是在NVH調(diào)校時(shí)，容易發(fā)生異響而影響用戶體現(xiàn)。通過(guò)對(duì)異響零件上測(cè)試臺(tái)架實(shí)施音頻譜分析，確認(rèn)液壓懸置存在空穴異響和解耦膜拍打異響，通過(guò)高速相機(jī)拍攝確認(rèn)到液壓系統(tǒng)的空穴異響，固定解耦膜后拍打流道蓋板的異響消失。文章重點(diǎn)介紹了液壓懸置異響的分析方法及消除異響的方法，有利于提高客戶滿意度。

關(guān)鍵詞：液壓懸置;空穴異響;拍打異響

中圖分類(lèi)號(hào)：U461.4 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）21-133-03

Abstract： Most of Cars with hydraulic mounting for developing Car comfort， but in time of adjusting NVH， the hydraulic mounting with noise affects customer feeling. By audio analysis of parts with bench-test， confirm the parts exist hole noise and decoupling film patting， catch hydraulic system hole noise by high-speed camera and fixed decoupling film to solve patting noise. This paper focus on the analysis method of hydraulic mounting noise and solving approach， which will help get better customer satisfactory.

Keywords： Hydraulic mounting noise; Hole noise; Patting noise

CLC NO.： U461.4 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）21-133-03

1 引言

車(chē)輛動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的功用主要是支撐汽車(chē)動(dòng)力總成并隔震。為了衰減路面不平度引起的低頻大振幅激勵(lì)，懸置系統(tǒng)需要具有高阻尼大剛度特性。發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)為高頻小振幅激勵(lì)，為了衰減動(dòng)力總成高頻振動(dòng)向車(chē)身的傳遞，需要懸置系統(tǒng)具有小剛度與低阻尼特性。普通橡膠懸置在低頻激勵(lì)下剛度與阻尼較小，高頻激勵(lì)下又產(chǎn)生動(dòng)態(tài)硬化現(xiàn)象，對(duì)懸置系統(tǒng)隔震性能十分不利。液壓懸置在很大程度上克服了橡膠懸置的缺點(diǎn)，通過(guò)對(duì)液壓懸置橡膠主簧與流道合理設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)低頻激勵(lì)大阻尼、高頻激勵(lì)小阻尼，進(jìn)而大幅提高懸置系統(tǒng)的隔震效果[1]。

2 液壓懸置的結(jié)構(gòu)

液壓懸置的基本原理如圖 1 所示，在懸置內(nèi)有兩個(gè)單獨(dú)的油腔，油腔中封有一定粘性的液體，并有一個(gè)可控制阻尼的節(jié)流孔。發(fā)動(dòng)機(jī)低速旋時(shí)，振幅不大，液體可以通過(guò)一閥門(mén)自由來(lái)回流動(dòng);如發(fā)動(dòng)機(jī)被激發(fā)產(chǎn)生大振幅的晃動(dòng)，此時(shí)外界壓力把閥門(mén)關(guān)閉，迫使液體經(jīng)節(jié)流孔流入低壓油腔，液流阻尼增加，從而抑制了發(fā)動(dòng)機(jī)的大振幅運(yùn)動(dòng)，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速和行駛中都能很平穩(wěn)[2]。

3 液壓懸置異響類(lèi)型及原因分析

液壓懸置常見(jiàn)異響一般會(huì)在跑道上實(shí)施NVH評(píng)價(jià)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，這類(lèi)異響大概分為兩類(lèi)，一類(lèi)為內(nèi)部解耦膜撞擊流道上下蓋板而產(chǎn)生的噪音;一類(lèi)為液壓油中空穴現(xiàn)象而產(chǎn)生的噪音。

故障描述：某樣車(chē)以10-20KM/H過(guò)試驗(yàn)跑道上顛簸路或一般壞路時(shí)，在主駕駛位置和后排座處都能感覺(jué)到有規(guī)律性的“噠、噠、噠…”的異常聲響，類(lèi)似于零件與其他部件干涉、碰撞引起的噪聲。

初步分析：

（1）將異常件上臺(tái)架測(cè)試噪音，異常件噪音明顯高于正常件，見(jiàn)圖2。

（2）切掉主簧限位塊后，異響依然存在，排除限位塊撞擊異響。

（3）將放掉液壓油后的零件裝車(chē)上跑道，以上“噠、噠、噠…”異響消失，說(shuō)明異響來(lái)自液壓系統(tǒng)。

（4）將解耦膜與流道蓋板間隙配合改為過(guò)盈配合（解耦膜固定在液壓系統(tǒng)中），“噠噠”聲消失，說(shuō)明異響來(lái)自解耦膜與流道蓋板的間隙，由解耦膜拍到流道蓋板而產(chǎn)生的異響。

（5）通過(guò)波形圖譜分析，懸置拉伸-壓縮運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換處有明顯沖擊，為解耦膜撞擊特征波形：此時(shí)懸置振動(dòng)加速度與發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的加速度接近。

（6）從此波形圖譜來(lái)看，懸置拉伸方向最大位移處產(chǎn)生明顯沖擊，為空穴（氣泡）異響特征波形：懸置振動(dòng)加速度遠(yuǎn)大于發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生加速度。空穴異響產(chǎn)生原理：當(dāng)液腔的壓力<氣體蒸汽壓力時(shí)，液體中溶解的氣泡會(huì)析出，產(chǎn)生“空穴現(xiàn)象”。隨著液腔壓力增加，空穴（氣泡）會(huì)受到壓縮而破裂，并產(chǎn)生巨大的沖擊，形成振動(dòng)和噪音。當(dāng)從發(fā)動(dòng)機(jī)懸置轉(zhuǎn)移到車(chē)身時(shí)，會(huì)在駕駛室內(nèi)產(chǎn)生噪音。采用高速相機(jī)拍攝，也發(fā)現(xiàn)了氣泡析出、聚集長(zhǎng)大、破裂的過(guò)程，見(jiàn)下圖4。

4 解決措施

4.1 針對(duì)解耦膜拍打異響

解耦膜拍打的異響主要是解耦膜與流道蓋板存在間隙產(chǎn)生的，液壓懸置的解耦膜大多數(shù)為浮動(dòng)式。如將解耦膜改為固定式，會(huì)造成動(dòng)、靜剛度比偏高而影響整車(chē)動(dòng)態(tài)NVH性能：會(huì)造成三檔鎖止全油門(mén)時(shí)加速噪音偏大?？赏ㄟ^(guò)調(diào)校解耦膜與流道蓋板的間隙來(lái)獲得理想的NVH水平，同時(shí)也降低解耦膜拍打噪音。也有些廠家在解耦膜表面增加緩沖筋或凸點(diǎn)，目的是減少拍打面積。見(jiàn)圖5。

4.2 針對(duì)空穴異響

有些日系豪華品牌車(chē)在液壓懸置流道上增加泄壓閥以控制液體內(nèi)的壓力最大值，如豐田花冠、雷克薩斯等，但是會(huì)造成懸置成本增加。既然空穴發(fā)生在懸置橡膠最大拉升位移處，通過(guò)減少橡膠主簧變形量來(lái)減少空穴的形成，通過(guò)減少懸置最大拉升位移以改變液體內(nèi)最大壓力，可以較少空穴的破裂程度，實(shí)踐證明，將橡膠主簧限位塊加高到一定程度后，完全可以消除空穴異響，

5 結(jié)論

本文以用戶容易抱怨轎車(chē)液壓懸置的異響問(wèn)題進(jìn)行了分析，其中液壓系統(tǒng)的空穴異響和液壓構(gòu)件解耦膜的拍打?yàn)橹饕愴懺?，通過(guò)降低液壓懸置主簧拉升最大位移或采用泄壓閥可改善空穴異響。通過(guò)調(diào)校液壓構(gòu)件中解耦膜與流道蓋板的間隙大小可改善解耦膜拍打音，當(dāng)然在解耦膜表面增加凸點(diǎn)也可以改善解耦膜拍打音，但是凸點(diǎn)高度和布置位置需要反復(fù)調(diào)校和驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)

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