浅谈整车异响分析方法

浅谈整车异响分析方法

郭炎,  ,王伟  ,侯福增

长城汽车股份有限公 河北省汽车技术创新中心   河北保定   071000

摘要：随着人们的消费水平越来越高，汽车已经不再单纯的作为人们出行的代步工具，越来越多的人们更看重汽车带来的舒适性。但是汽车噪音问题却一直阻碍消费者舒适性的极致体验，本文从整车异响的定义范围、分类以及利用各种模拟路面或工具分析产生异响的零部件及产生的原因，从而解决噪音问题，提高用户的驾乘体验。

关键词：汽车异响；振动分析；路况模拟；台架仿真试验

1.整车异响的定义

异响是整车在受到来自路面、动力总成以及环境的激励，接触零件之间相对运动，由于摩擦或撞击，产生的不正常的声音。所以异响产生的两个原因是由于摩擦和撞击而产生的，其中的必要条件为接触以及相对运动。

2.整车异响和噪声有什么区别

异响和噪声的区别在于，噪音是正常存在的声音，分为可接受与不可接受两种，而异响是不可预期的声音，而且是非正常且不必要的（图 1）。

图 1

3.整车异响的描述

对于异响的描述，我们可以从异响的现象、异响大小、异响出现的频率加以描述。

4.整车异响的分类、原因及如何避免

导致产生异响的原因有很多，比如车辆零部件的卡扣未装配到位、钣金焊接处存在虚焊等装配因素，又比如车辆装饰护板尺寸不合格、尾灯密封圈未固定到位等质量因素以及车辆零部件铰链刚度低、缓冲块预应力不够、密封条没有涂层等设计因素。所以概括起来可分为以下两大方面：装配和质量因素、设计因素。

4.1 装配和质量因素

即未按设计标准装配和生产。其影响因素如下：

人：操作者对待工作的态度，对产品质量的理解；

机：机器、设备是否正常运转，精度是否满足要求；

料：原材料、半成品以及成品是否能够满足工艺标准与要求；

法：工艺文件、作业指导书、制度、法则是否完善，检验标准是否有效；

环：产品制造过程中所处的坏境比如温度、湿度清洁度是否满足要求。

4.2 案例一：

问题：某车型行驶在扭曲和大圆坑路路试时，前部底盘有异响。截止到PVS阶段共发现55台，其中，左侧有异响的43台，右侧有异响的8台，左、右侧都有异响的4台。

分析：发现异响位置来自于前悬架，是由弹簧和弹簧托盘摩擦引起的。现场抽取有问题的车辆5台，在弹簧和托盘间涂抹润滑油后，异响全部消失。

经分析发现：弹簧与弹簧托盘有多处不正常的磨痕。模拟汽车减震器工作发现，弹簧压缩或者伸展的时候，弹簧与托盘会干涉。从而导致异响产生。

原因：在跟踪整车装配环节发现，机械手调整不正确，当弹簧腿与车身连接时孔对不上（左侧比右侧严重）， 工人在安装时，拽弹簧才能对上安装孔，使弹簧转了一个角度，导致弹簧与托盘干涉。

措施：调整机械手后,使弹簧腿的装配位置与车身连接孔保持对应状态。

4.3 案例二：

问题：MAF试车抱怨2台车后轮罩附近坏路有“咔嗒”异响。

分析：使用加速度传感器测量和监听，发现减振器上支座附近的分贝远高于其他监测点。检查减震器上支座附近焊点，没有发现开焊现象；然后对减振器上支座进行互换试验，发现异响来源于减振器上支座。

原因：拆下减振器上支座的聚氨酯上有黑色金属屑，金属屑与罩盖摩擦产生异响。清除金属屑，重新装配后异响消除。

措施：在装配前增加风枪清洁工艺，清理减振器上支座的压装环境。

5 设计因素。

5.1 刚度：汽车的车身刚度也就是车辆的抗变形能力，刚度是汽车进行车身结构设计的关键指标，直接反映了车辆承载扭转与弯曲的能力也就是抗震强度，即当汽车在受到各种外力的时候产生的形变以及恢复能力，也就是刚度技能说明产品的安全性能又能影响其舒适性能，变形小意味着刚性好，一般刚性和强度都很好，而刚度较差的车辆，行驶在不平整的路面就容易发出奇怪的异响或噪音，因此在车辆刚度也是产品安全和舒适性的重要考量依据。（如图2所示，测试车身刚度及受力情况）

图2

5.2 模态：模态是物体结构的固有特性，车辆模态分析即将车辆结构分为若干个子结构(或部件)，然后对每一个子结构再进行计算和试验分析，建立每个子结构的模态特性和模态坐标，将计算出来的每一个子结构的模态特性，按照子结构之间的连接关系，进行综合分析，从而得到整车之后的模态特性，车辆的异响也可以根据车身的震动，建立其各个子结构（或部件）的震动模态，再组合起 来建立整体的综合分析模态模型。

5.3 配合：指零件间的固定和匹配，当零件的配合程度到达一定程度量，零

件之间的相对运动就会产生摩擦从而产生异响。所以需要将零件的配合关系所带来的噪音问题考虑到产品设计中。

5.4 材料：汽车降噪材料分为四大类，阻尼材料、吸声材料、隔音材料、密

封材料。在整车的隔音降噪过程中，所使用的隔音产品的吸声性能也会直接影响到降噪效果。而任何一种物质（材料）都具有不同程度的减震、隔音、吸音能力，在减震基础上再进行一个隔音、吸音以及通过密封系统处理。就可以达到安静舒适的效果，从整车降噪的发展趋势来看，理想的汽车隔音材料绝对不是减震、隔音、吸音材料的单独使用，而是一个产品对这些隔音原理的综合利用。

5.5 缓冲：要减少异响，就要减少两个零部件的碰撞力度，所以在存在相对

运动的两个零部件之间加建立或装配一个缓冲区域也是有效的解决或减汽

车异响的一个重要举措。

5.6 衰退：随着时间的增长，汽车的零部件如橡胶、塑料制品以及电器元件

等汽车零件原来拥有的性能将逐渐衰退。这类零件、制品不论工作与否，衰

退都会发生，其抗震性能也必将退化,以至于达不到预期的隔音降噪的效果，

所以需在结构设计之初也应考虑结构抗震性能退化。

6.分析异响的手段及验证异响措施的试验

在分析异响的过程中我们需要模拟用户使用场景，在不同的路面和速度下对整车及零部件进行测试，根据不同的工况和路况发现和改善车辆异响，以提高产品的舒适性。

基于整车或零部件的工况进行搭建的试验台架，对整车及零部件以及材料或性能的仿真分析。在分析异响产生的部位时往往需要借助一些工具，这些工具可以有效的帮助我们快速高效的找到异响产生根源，从而进一步分析产生原因。

7. 结语

整车异响的分析比较多样和复杂，影响因素众多，在实际工作中需要根据整车及零部件状态，模拟内、外部坏境因素，再结合噪音分析工具，找到异响产生根源加以解决，从而提高车辆的舒适度及驾乘体验。

参考文献:

[1] 搜狐网 整车异响分析[Z] 2020：7

[2] 赵丽娟，陈洪燕 汽车维修与保养[J]2012,(7)：37-38