NVH工程案例：怠速及小油门加速工况车内啸叫解决方案

2024-11-25 07:52:02· 来源：汽车NVH云讲堂

大家好，今天我们来探讨一个在汽车NVH（噪声、振动与粗糙度）领域中常见的问题——怠速及小油门加速工况下的车内啸叫现象，并提供一些有效的解决方案。

问题描述

在某些车型中，当车辆处于怠速或小油门加速状态时，平衡轴齿轮与曲轴主齿轮啮合、机油泵齿轮与曲轴主齿轮啮合会产生啸叫，这种噪声不仅影响驾驶体验，还可能对车辆的长期性能造成影响。根据主观评价，这种现象的评分为4.5分，而客车测试显示噪声频谱主要集中在70阶和140阶（曲轴齿数为70）。

原因分析

经过深入分析，我们发现啸叫产生的原因主要有两个：

• 平衡轴齿轮副匹配不合理：这可能涉及到剪刀齿扭矩、重合度、螺旋角、加工精度和侧隙等多个因素。

• 机油泵齿轮副匹配不合理：包括重合度、螺旋角、中心距和加工精度等。

优化方案

针对上述问题，我们提出了以下几种优化方案：

方案一：调整平衡轴剪刀齿扭矩和增加轴向蝶形弹簧力

通过减小平衡轴剪刀齿扭矩并增加轴向蝶形弹簧力，我们可以显著改善齿轮啸叫问题。具体来说，我们将剪刀齿扭矩从20Nm降至7.5Nm，并增加700N的轴向蝶形弹簧力。实验表明，不同蝶形弹簧力（170N、400N、700N）对70阶噪声均有改善，但考虑到摩擦和耐久性，400N的弹簧力更为合适。

方案二：拆除剪刀齿

拆除剪刀齿后，70阶、140阶、210阶齿轮啸叫在升速时几乎消失，怠速时也有明显的改善，尽管峰值仍然存在。进一步拆除平衡轴后，怠速效果更佳，阶次峰值几乎消失。

方案三：机油泵齿轮轴向厚度加宽

通过加宽机油泵齿轮的轴向厚度，我们可以有效降低齿轮啸叫。这一方案在实际应用中也显示出了良好的效果。

结论

通过上述方案的实施，我们可以显著降低怠速及小油门加速工况下的车内啸叫，提升驾驶舒适性和车辆性能。NVH优化是一个持续的过程，需要我们不断地探索和实践，以期达到最佳的驾驶体验。

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