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排气系统NVH问题

2023-12-27 16:39:58·  来源：汽车NVH云讲堂  
　

排气系统是车辆中一个重要的组成部分，但它也存在着振动和噪声问题。我们将重点介绍排气系统NVH（噪声、振动和刚度）的主要问题，并提供解决方案。

在振动类问题中，排气系统受到发动机传递的振动影响，并通过排气吊挂传递至车身。为了减少振动传递，我们需要注意以下几点。

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首先，通过模态分析确定排气系统和动力总成及车身的模态匹配。这意味着排气系统的模态分布应与整车底盘和动力系统的固有频率错开，避免共振现象发生。具体来说，排气系统的前三阶模态频率（两弯一扭）应与底盘和动力系统的固有频率错开15%。此外，还需要避开发动机怠速激励频率的两个关键模态的频率。

其次，挂钩位置的确定也依赖于排气系统的动力学分析。理想的吊挂位置应是结构节点，这些节点对吊挂和车身的响应具有较低的灵敏度。同时，我们还需要通过动力学分析来确定排气系统传递到车身的激励力，力的大小应尽可能低。目前，虽然还没有统一的标准，但通常可以通过分析竞品车来得到参考值。

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此外，挂钩支架的频率也需要遵循一定的准则。一般情况下，一个排气吊挂有两个支架，即车身侧支架和排气系统侧支架。为了避免与连接结构共振，支架应具有足够的刚度，以满足目标的固有频率。一般的应用准则是支架固有频率应大于等于发动机最大转速乘以汽缸数除以120。例如，对于4缸发动机，最大转速为6000rpm，则要求支架的最小固有频率为200Hz。

除了振动问题，噪声也是排气系统NVH的一个主要问题。为了降低排气系统振动向车身的传递，我们需要确保排气挂钩具备良好的隔振性能，隔振率应不小于15dB。

最后，排气系统连接点的灵敏度分析对于衡量车身结构的重要性也不可忽视。通过噪声传递函数（NTF）和振动传递函数（VTF），我们可以评估排气系统车身连接点至室内噪声和振动的传递情况。NTF表示室内声压级与连接点激励力之间的关系，而VTF表示振动加速度与连接点激励力之间的关系。

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综上所述，排气系统NVH的振动和噪声问题需要通过模态分析、动力学分析、合理的挂钩位置和支架设计来解决。这些措施可以帮助减少排气系统振动向车身的传递，改善驾驶体验，并提高车辆的舒适性。

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