某客车NVH故障的分析与处理

张波 赵程程

摘 要：本文针对市场上对于整车车身振动过大、噪音等问题进行分析处理，对于整车悬置用不同软垫的刚度对于整车振动的影响进行了理论计算及测试，最终通过合理的软件选择，解决了市场上整车问题的反馈，提升了整车的品质。

关键词：振动;噪音;悬置;软垫;六自由度;解耦

0 前言

随着整车舒适性要求的不断提升，用户对于整车的噪音、振动、选换挡性能都提出了新的要求，本文通过对于出口越南市场的整车振动、噪音问题的分析处理，通过不同悬置软垫的选用对于整车振动及噪音的影响，进行了理论分析及整车验证，解决了市场上反馈的问题，提升了整车舒适性。

1 故障现象

1.1 故障现象

国内某客车整车厂出口越南11 m客车出现车身震动过大，噪音等严重的问题。

1.2 问题车辆悬置系统隔震率测试

测试结果如表1所示。

从表1可以看出，原本选用的软垫隔振率未达到理想值（80%以上）。自由端左侧和飞轮端右侧悬置隔振率均较低;而缓速器软垫隔振率为负值，即经过软垫隔振后振动反而加剧。因此需要针对悬置系统进行相应的理论分析和优化设计。

2 悬置软垫刚度解耦计算

2.1 悬置安装

发动机悬置安装位置如图1所示，整体动力总成与车身X轴有4.5°倾角，悬置安装点坐标如表2。

2.2 计算方法

利用Adams Vibration 模块进行悬置软垫解耦计算，分析动力总成系统前六阶振动能量在X/Y/Z方向上以及绕X/Y/Z旋转方向上的分布。如果六阶模态中，每阶振动能量均集中分布在一个方向上，则此方向的解耦率较高，可以避免不同方向的振动耦合而产生的振动加剧现象。

2.3 计算参数

2.4 计算结果

根据以上参数在Adams中计算系统前六阶振动能量在六个方向上的百分比。数据如表6所示，从计算结果可以看出，对振动影响较大的Z方向（垂直方向）解耦率仅45.97%，远远没有达到理想值（85%以上）。RXX方向（绕发动机曲轴旋转方向）解耦率较好。

2.5 分析结果

经分析，之所以会产生这种现象，是由于使用的前悬软垫过硬，后悬软垫过软而導致的。前悬安装于客车尾部，离主惯性轴的距离较远，承受扭转振幅较大，为保持一定的扭转自振频率和扭转刚度，宜采用较小刚度的软垫。后悬离动力总成重心较近，承受发动机和变速箱的大部分重量，同时，由于后悬处于发动机动力输出端，受传动系统不平衡力的严重干扰和外端轴向力的冲击，需要有较好的定位功能，因此，后悬软垫宜采用较大刚度的软垫。而此车型采用的悬置软垫刚度则是后悬软，前悬硬，不符合悬置软垫的选用原则。

3 改进方案

3.1 发动机悬置软垫改进

建议调整发动机悬置软垫，增加后悬软垫刚度，减小前悬软垫刚度。经计算采用发动机原装的悬置软垫，可以提高主要振动反向的解耦率，从而提高隔振率。但是由于此软垫安装尺寸与此次越南车型支架尺寸有一定偏差，无法直接替换。故寻找合适的替代件来做改进试验。发动机原装悬置软垫参数如表7。

依据原装软垫刚度值重新计算悬置系统解耦率，得到结果如下表8，从表8中可以看出，Z向解耦率有较大改善，利于减小整车振动。

3.2 缓速器软垫改进

整车厂现在采用的缓速器软垫仅有一款，其硬度值为邵氏65度，高于发动机悬置软垫常见硬度值（邵氏40～55度）。已建议厂家将缓速器软垫硬度调整为邵氏40度用于改进试验。

4 方案验证

4.1 发动机软垫刚度

经与其他供应商沟通，重新提供发动机软垫，软垫刚度如表9。

4.2 解耦率计算

针对表9数据重新计算发动机悬置系统解耦率，得到表10结果。

4.3 计算结果

对比表10和表6的数据，可以发现，悬置系统在振动的主要方向Z向上的解耦率有较大提高（45.97%→71.25%），且RXX方向的解耦率仍保持在90%以上，其他方向也有略微提高。理论计算结果表明，新软垫样件可提高悬置系统的隔振率。

5 试验验证

5.1 试验测试结果

出口车的悬置软垫更换新样件，重新进行振动测试。测试数据如表11。从表中可以看出，各安装点的隔振率均有较大提高。缓速器的硬度调低后，也不再出现振动被放大的现象，综合隔振率也达到70%以上。人体实际感觉舒适。改进结果得到用户的认可。

参考文献：

[1]刘惟信.汽车设计[M].北京：清华大学出版社，2001.

[2]汽车设计资料手册[M].长春：吉林科学技术出版社，2000.

[3]孙恒，傅则绍.机械原理[M].北京：高等教育出版社，1989.