NVH工程案例15：Wind/Up 振动引起的轰响问题解决案例

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在汽车 NVH（噪声、振动与声振粗糙度）领域，Wind/Up 振动引起的轰响问题一直是困扰汽车工程师的难题之一。今天，我们就来分享一个日本专家在这一领域成功解决问题的案例，希望能为相关从业者提供一些借鉴和启示。

问题现象

某款车型在全开加速时，发动机转速在 1300rpm 附近会出现明显的轰响及车体振动，且这一现象在所有档位均有出现，但在 3、4 档时更为明显。此外，该振动轰响受负荷特性影响较大，在全开加速时最为显著，而在无负载时则几乎察觉不到。

原因分析

经过日本专家的深入分析，发现该问题的根本原因在于加速时发动机的扭矩波动。当扭矩通过传动轴、差速器、半轴传递到轮胎的过程中，车桥周围的反力会引起车桥共振（Wind/Up 共振）。这种共振会通过板簧前衬套传递到车身，从而引发车体的振动和轰鸣。具体来说，四缸四冲程发动机的扭矩波动主要成分为 C2，而 1300rpm 相当于 43.3Hz，这与车桥的共振频率相匹配，导致了问题的出现。此外，扭矩波动不仅受负荷特性的影响，还与驱动系的扭振系有关，气压较大的柴油发动机车相比汽油发动机车更为明显。

解决方案

针对这一问题，日本专家提出了两种解决方案：

方案一：降低离合器扭转刚度

通过降低离合器的扭转刚度，可以有效减少扭矩波动对传动系统的影响，从而降低车桥共振的可能性。具体实施后，3 档急加速时的传动轴扭振谱图显示，扭振幅度明显降低，轰响问题得到了显著改善。

方案二：降低半轴扭转刚度

除了降低离合器扭转刚度外，降低半轴扭转刚度也是一种有效的解决方案。通过调整半轴的扭转刚度，可以进一步优化传动系统的动态特性，减少扭矩波动的传递，从而减轻车桥共振和车体振动。实施该方案后，相关测试数据表明，半轴的扭振特性得到了优化，轰响问题得到了进一步缓解。

处理结果

经过上述两种方案的实施，最终取得了显著的处理效果：

降低离合器扭力刚性：k2 从 36.9Nm/deg 降低至 19.0Nm/deg（120KW）、24.1Nm/deg（96KW）。
降低半轴扭力刚性：K1 从 130.9Nm/deg 降低至 122.6Nm/deg，下降了 6.3%。
此外，专家还研究过加大飞轮、降低板簧前衬套的弹性系数等方法，但考虑到这些对策可能会对车身的其他部分产生影响，且通过离合器和半轴两个对策已经取得了良好的效果，因此决定维持目前的配置。

总结

通过日本专家的精心分析和有效解决方案的实施，成功解决了 Wind/Up 振动引起的轰响问题。这一案例充分展示了日本在汽车 NVH 控制技术方面的深厚积累和丰富经验，也为国内汽车企业在 NVH 性能提升方面提供了宝贵的经验和参考。在未来的汽车研发过程中，我们应更加注重 NVH 性能的优化，通过引进先进的技术和管理经验，结合本土化的创新，不断提升汽车的 NVH 性能，为消费者提供更加舒适、安静的驾乘体验。