柴油机敲击异响声源识别与控制

本文对某4缸柴油机在1000~3800r/min转速范围内产生的敲击异响展开研究。首先对发动机整机进行噪声测试,根据测试结果对异响噪声源进行了阶次分析和小波分析,判断该发动机异响是由于曲轴存在328.1Hz的弯曲模态,在受到曲柄连杆机构运动激励后,产生的结构噪声传递到机体表面,主要由前端罩盖等部件向外辐射引起。接着,对传递路径进行优化,以正时罩盖模态频率为优化目标,将正时罩盖一阶模态频率由330.7Hz提高至449.9Hz。最后,将改制样件安装到发动机进行试验验证。验证结果表明敲击异响在250~400Hz频率范围内的声能量平均降低了3.6dB,在1000~3800r/min转速范围内,250~400Hz频段下的噪声总值平均降低了2.4dB,同时满足了整车的主观评价要求。     

聚丙烯复合材料发动机罩盖行人头部保护优化设计

为研究车辆与行人发生碰撞时汽车发动机罩盖对行人头部的保护性能,减少人车事故中行人的受伤害程度,建立了行人头部冲击器撞击发动机罩盖的有限元模型,分析了行人头部冲击器撞击相同结构的聚丙烯复合材料、钢制发动机罩盖的行人头部保护性能,比较了不同材料发动机罩的吸能特性,探究了发动机罩盖影响头部HIC值的主要影响因素。设计3因素2水平的正交试验,利用LS-DYNA依次进行了试验的仿真计算与分析,确定了各影响因素对头部HIC值的影响顺序,并对复合材料发动机罩盖的结构参数进行了优化调整。为降低复合材料发动机罩盖的头部碰撞损伤相关加速度值,增加其吸能特性,对翼子板进行了局部结构优化设计。结果表明:经过局部优化,铰链结构能使碰撞区域远离行人头部与翼子板尖角处碰撞最为激烈的发动机罩铰链边缘区域;弱化翼子板侧边垂直尖角的结构,能够起到一定的吸能作用,对行人起到保护效果;改进后的长玻纤增强聚丙烯复合材料发动机罩盖的质量相比原来降低51.5%,更有利于满足对车身的轻量化要求,增加车辆燃油经济性;对长玻纤增强聚丙烯复合材料发动机罩盖的静态刚度进行了分析,扭转刚度得到增加,弯曲刚度和侧向弯曲刚度值变化在10%范围内,符合设计要求。     

发动机正时皮带噪声分析及改进

通过实例说明,发动机正时皮带传动噪声对发动机甚至整车的NVH水平影响非常大.在对正时皮带噪声的形成机理进行分析后,针对某发动机正时轮系,采用试验手段分析了皮带传动噪声的各影响因素,讨论分析了发动机转速、皮带张紧力、皮带参数、冷却水温对轮系噪声的影响.通过分析发现:发动机冷却水温升高导致的缸体变形加剧了热机时正时皮带张紧力的急剧增大,从而使正时皮带产生了,强烈的共振和噪声.应用实例结果表明,将发动机正时皮带优化后取得了很好的降噪效果.     

发动机罩盖隔音棉耐热性工艺参数优化

为了解决发动机罩盖隔音棉受热下荡导致零件与发动机舱内零件干涉磨损影响使用的问题,文章基于田口研究方法对发动机罩盖隔音棉的耐热性能进行工艺参数优化研究。首先用零件下荡量来量化零件耐热性能,将最大下荡量作为观测值,将环境温度作为噪声,建立L18正交阵列开展试验,同时设计了一种贴合实际装车状态、精度高、一致性好的零件下荡量测试方法。通过试验分析得到,当原材料预投料厚度增量为5 mm,发泡原料比例(B料:A料)为2,发泡抗氧化剂含量为1.2%,轻质发泡密度为17 kg/m²时,发动机罩盖隔音棉耐热性能最优。根据极差分析得到影响零件耐热性能程度的顺序为:发泡抗氧化剂含量〉轻质发泡密度>发泡原料比例〉原材料预投料厚度增量。     

汽油机正时罩盖密封性能研究

在对某汽油机进行耐久性试验时,正时罩盖腰部与缸体结合面处出现渗油现象。建立了汽油机装配体三维有限元模型,采用数值仿真分析结合面压试验的方法,对发动机预紧力工况及热机工况下,密封面处的接触间隙、接触压力以及渗油点附近正时罩盖、缸体的变形量进行分析。预紧力工况仿真结果与面压试验结果对比,验证了仿真模型可靠,热机工况仿真分析结果表明,渗油现象是由于渗油点附近正时罩盖法兰局部刚度不足,以及螺栓基座位置布置不合理造成。对渗油点附近正时罩盖结构局部刚度进行加强,同时调整部分螺栓布置位置后,渗油问题得到解决。     

基于数值分析的发动机正时盖渗油问题研究

针对某发动机在进行耐久性试验时出现的缸盖、罩盖、正时盖三结合面附近渗油现象,通过建立发动机的有限元分析模型,模拟汽车发动机的冷机工况,运用数值分析的方法,对发动机冷机工况下正时盖与缸盖、罩盖之间接触面的压力以及渗油点附近各部件的变形量进行分析,确定正时盖渗油原因与渗油点附近螺栓座刚度不足有关。加强螺栓座及其附近结构的刚度之后,正时盖不再渗油。     

发动机悬置系统刚度的研究

通过研究发现,发动机悬置系统对车辆的NVH表现影响比较大,文章通过调整整车悬置长度、悬置强度、正时罩盖(又称发动机前罩盖、正时链条盖)强度、悬置螺栓安装点等结构参数,对悬置系统进行仿真计算,提高发动机悬置系统的刚度,优化发动机NVH性能,减轻产品的重量,从而达到最优化设计。     

微型客车轰鸣噪声源的识别与控制

本文对某前置后驱微型客车在发动机转速为1 700r/min附近时后排座的轰鸣噪声开展研究。首先基于传递路径分析,对车内噪声和传动系统关键零部件振动特性进行实车测试。根据测试结果对轰鸣噪声源进行识别,确定该车内轰鸣噪声系由后悬架横向稳定杆频率为56Hz的2阶弯曲模态与发动机激励耦合引起。接着,以横向稳定杆模态频率与发动机激励频率隔离为目标,采用有限元法对该零件结构进行优化。结果表明,改用O形截面结构可将横向稳定杆的2阶弯曲模态频率提高至70Hz。最后经实际制造改进的横向稳定杆装车试验,证实发动机在1 700r/min转速附近后排座的轰鸣噪声得到有效控制,并满足主观评价要求。     

试验模态分析技术在车辆降噪中的应用

利用试验模态分析技术对某款轿车的白车身进行了试验分析,根据模态试验结果对该车车内噪声进行预测后,对白车身进行了优化.白车身优化前、后车辆的噪声测试结果表明,相对于优化前车辆,白车身优化后车辆的车内噪声降低了约3 dB(A),尤其是在50～100Hz频段内的低频噪声降低较多,使车内的声品质得到了较大改善.     

某进气歧管支架NVH优化及分析

我们针对某型柴油机进气歧管共振产生噪声问题,对进气歧管支架进行进行模态分析,根据结果对进气歧管支架进行优化,并对优化后的结构进行模态分析,得出最终的优化方案。使进气歧管支架避开共振频率范围,提高发动机NVH性能。     

基于模态分析的整车加速轰鸣噪声研究与优化

针对整车加速工况下的轰鸣噪声,首先采用阶次分析方法确定了轰鸣噪声对应的发动机阶次和转速区间,然后针对副车架结构进行模态试验,基于模态分析结果提出副车架结构改进方案并进行验证,结果表明改进副车架后车内加速轰鸣噪声得以优化。这对于整车轰鸣噪声问题的优化解决具有一定参考价值。     

发动机壳体辐射噪声试验研究

以某摩托车为例,通过对摩托车进行车外通过噪声试验,发现该车工作时,在其右侧面存在1kHz附近的共振频率;通过对发动机右侧面进行声强试验,发现1kHz附近的噪声是通过壳体向外辐射的,以结构噪声为主;通过对发动机右壳体进行模态试验,发现该壳体在振动的激励下,存在1kHz附近的固有频率。综合分析三种试验所得的数据,发现该型号摩托车右侧面噪声较大的原因是:发动机右壳体在振动的激励下,在1kHz附近发生了共振,进而向外辐射出大量的噪声。这个分析结果为下一步优化壳体的振动噪声特性提供了方向。     

基于仿真分析的汽车加速轰鸣噪声研究与优化

某SUV工装样车3 GWOT(3 Gear Wide Open Throttle,3挡全油门加速)工况下发动机转速在3 450 r/min左右时驾驶员内耳位置存在明显轰鸣噪声,试验测试结果显示发动机加速噪声声压级曲线在该频率下存在峰值,且2阶噪声起主导作用。通过NTF(NoiseTransferFunction,噪声传递函数)仿真分析发现了轰鸣噪声传递的主要路径,通过动刚度分析和模态分析确定动力总成激励激起副车架模态是轰鸣问题产生的主要原因。对副车架进行改进,提高了副车架1阶弯曲模态频率,同时提高扭力臂悬置安装点的动刚度水平,改善了噪声传递函数并解决加速轰鸣问题。改进后试验测试结果显示发动机加速噪声声压级曲线峰值在该频率下降低,主观感受加速轰鸣噪声基本消失,验证了仿真分析的准确性和改进方案的有效性。     

V6柴油机怠速噪声品质的改善

Hyundai公司对V6柴油机用于由新8档自动变速器组成的动力总成时的怠速声品质进行了广泛的研究,以便分析机械激励噪声和燃烧激励噪声所起的作用。首先,在发动机研发初期,可以采用试验模态分析及按发动机各功能系统的稳定性设计来改善动态特性。另外,增强发动机的结构阻尼,能在燃烧激励增强时使发动机的燃烧噪声维持在目标值水平。在整个结构阻尼分析的频率范围内,发现有些零件较好,有的零件较差,然后对系统中的薄弱环节进行优化。在本研究中,正时链罩采用被动约束涂层减振处理来改善发动机前端2~3 kHz范围内的辐射噪声,并运用了最大喷射压力为180 MPa的第3代共轨系统,它配装了压电式喷油器,该喷油器有成型消声罩,并能进行充、放电时间控制。为使该发动机达到欧5排放标准,采用新喷油策略的低排放燃烧概念也很重要。然而,这种燃烧模式会产生粗暴的高频噪声,并使怠速稳定性变差。所以,应优化对预喷射和后喷射的控制,以降低和优化燃烧室内的燃烧激励噪声。因此,在发动机研发过程中就应考虑到车内声品质和辐射噪声的最佳化,而且,要确保乘客更易接受的声品质。     

行人保护主动式罩盖的系统开发

主动式罩盖的开发对行人保护头碰非常重要,发动机前舱的零件布置与发动机罩盖间的距离是保护行人头部的关键空间.在行人头部撞击到汽车后,主动式罩盖的后端会弹起并起到增大保护空间的作用.针对带有主动式罩盖车型的开发设计,早期对前保蒙皮进行设计,中期进行CAE的仿真分析,后期采用物理试验进行验证都是至关重要的.除此之外,带有主动...     

某汽车空调压缩机支架振动噪声优化分析

汽车空调压缩机是汽车空调制冷系统的心脏,起着压缩制冷剂蒸汽的作用。空调压缩机通过支架安装于发动机缸体上,它处于振动剧烈的工作环境下。因此,空调压缩机支架设计方案直接影响汽车发动机的可靠性和整机NVH性能。通过对空调压缩机支架进行模态分析和振动噪声试验测试,对汽车进行噪声优化分析及降低噪声,提高汽车的NVH性能。     

发动机薄壁件结构振动优化

针对某发动机开发过程中出现的薄壁件结构振动及噪声较大的问题,应用有限元、多体动力学相关软件,对发动机表面振动水平进行评估.通过发动机弱点分析,确定优化方向,进行缸盖罩、正时罩和机油盘三大溥壁件结构优化,最终得到合格的优化样机.台架试验验证结果证明了仿真优化方案的合理性,同时,优化后的发动机达到了开发目标.     

微型汽车3缸发动机悬置系统匹配设计

从3缸发动机的振动规律出发,分析其合理的模态分布范围;分析了微型汽车悬置系统的布置型式及其常用悬置结构的特点。针对某微型汽车匹配3缸发动机怠速振动过大问题,对其悬置系统进行模态分析及受力分析。通过调整悬置刚度及悬置结构等措施对悬置系统进行优化,并对优化前后的动力总成模态分布及转向盘振动进行试验。试验结果表明,优化后的悬置系统解决了3缸发动机怠速振动及转向盘抖动问题。     

某轻卡加速时车内轰鸣声的分析与解决方案

某轻卡加速至3600rpm时,车内出现明显的轰鸣声,严重影响驾乘舒适性。利用LMS数据采集系统对样车进行NVH试验,分析出进气噪声的突变和发动机悬置被动端支架的共振是引起车内轰鸣声的主要原因。通过优化进气系统谐振腔结构、提高发动机悬置支架的模态,车内噪声在3600rpm时降低了6dB(A)左右,轰鸣声消除,主观评价可以接受。     

长安某款镁合金车身车辆的低频振动噪声特性分析

描述了长安汽车公司某款车身和座椅使用了镁合金材料的汽车,对座椅、车身以及整车进行了低频振动和噪声分析.从振动方面进行的分析有BIW的模态分析、座椅的模态分析、TirmmedBody的模态分析、BIW的接附点动刚度分析、车轮不平衡力下的车内振动分析.从噪声方面进行的分析有噪声传递函数分析、发动机激励下的车内噪声分析.通过分析,掌握了镁合金车身低频结构的振动噪声基本特性,发现了结构上的一些问题,并针对这些问题进行了结构优化,优化后的结果都满足或接近于分析目标值.