新能源汽车双电驱系统的“噪音烦恼”与解决之道

一、双电驱系统的“噪音烦恼”

双电驱系统虽然性能出色，但在实际使用中，却出现了一个让人困扰的现象——拍频。简单来说，拍频就是当两个频率相近的声波叠加时，会出现声音忽大忽小的现象。这种现象在双电驱系统中尤为明显。

在双电驱系统中，左右两个电机的转速可能会有细微差异，尤其是在车辆转弯时，左右车轮的转速不同，这就导致了电机和齿轮的激励频率不同。当这两个频率相近的声波叠加时，就会产生拍频现象，让车内乘客听到一种“嗡嗡”声，严重影响驾乘体验。
此外，双电驱系统由于有两个电机和两套齿轮，其整体噪声水平也比单电机系统更高。这种噪声不仅让人感到不适，还可能掩盖其他重要的车辆声音，比如安全提示音。

二、拍频现象的根源
要解决拍频问题，首先要找到它的根源。经过研究发现，拍频现象主要来源于两个方面：电机的电磁力激励和齿轮的啮合激励。
（一）电机的电磁力激励
电机运行时，会产生电磁力。这种力不仅驱动电机旋转，还会引起电机壳体的振动，进而产生噪声。如果两个电机的电磁力频率相近，就会产生拍频现象。此外，电机的制造精度、装配工艺等也会影响电磁力的均匀性，进而影响噪声水平。
（二）齿轮的啮合激励
齿轮在传动过程中，由于制造误差、啮合错位等因素，会产生动态激励力。这种力会通过齿轮、轴、轴承传递到壳体，最终产生振动和噪声。如果左右两套齿轮的激励频率相近，同样会产生拍频现象。

三、解决拍频问题的“技术秘籍”
为了解决双电驱系统的拍频问题，工程师们从多个方面入手，开发了一系列优化方案。

（一）电磁力优化
1. 提高电机同轴度
电机的同轴度是指电机转子和定子的对中精度。如果同轴度不好，会导致电磁力分布不均匀，从而增加噪声。通过优化电机的制造工艺和装配精度，将同轴度控制在0.2毫米以内，可以显著降低低阶次噪声。
2. 谐波注入
谐波注入是一种通过改变电机电流波形来优化电磁力分布的技术。通过在电机中注入特定频率的谐波电流，可以有效降低低转速下的噪声水平。
（二）齿轮优化
1. 调整齿轮参数
在设计阶段，可以通过调整齿轮的齿数、速比等参数，使左右齿轮的激励频率错开，从而避免拍频现象。
2. 齿面修形
通过优化齿轮的齿面形状，使齿轮在啮合时的接触更加均匀，减少传递误差和动态激励力。这种优化可以显著降低齿轮的噪声贡献。

（三）壳体优化
双电驱系统的壳体不仅是电机和齿轮的“保护罩”，还会影响其NVH性能。通过CAE仿真分析，优化壳体的模态、动刚度和振动响应，可以有效降低壳体的振动和噪声。例如，通过在壳体上增加加强筋或优化结构设计，可以提高壳体的刚度，减少振动。
（四）声学包装优化
声学包装是降低车内噪声的最后一道防线。通过在双电驱系统周围布置吸声材料和隔声材料，可以有效吸收和阻挡噪声的传播。例如，采用PU发泡材料吸收高频噪声，同时用PET或EVA材料阻挡低频噪声。这种“内吸外隔”的方式可以显著降低车内噪声水平。
四、优化后的效果
经过一系列优化后，双电驱系统的NVH性能得到了显著提升。在台架试验中，拍频现象几乎消失，噪声水平也大幅降低。具体来说，拍频的最大幅值从65分贝降低到55分贝，上下波动减少了60%。在实际车辆中，车内乘客再也听不到那种恼人的“嗡嗡”声，驾乘体验得到了极大改善。

五、结语
双电驱系统虽然在性能上表现出色，但其NVH问题也曾让人头疼不已。通过电磁力优化、齿轮优化、壳体优化和声学包装优化等一系列技术手段，工程师们成功解决了拍频问题，让双电驱系统在安静性上也达到了新的高度。
如今，越来越多的新能源汽车开始采用双电驱系统，而这些优化技术也为其他车型提供了宝贵的参考。未来，随着技术的不断进步，相信双电驱系统将为消费者带来更加极致的驾乘体验。
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