传动系NVH
一、动力传动系统布置
由于发动机安装位置不同，动力传动系统也因此不同：
1. 纵置发动机
• 标准传动系统
• 前驱，发动机前纵置传动系
• 发动机后纵置传动系
• 标准全轮驱动传动系
2. 横置发动机
• 发动机前横置传动系
• U型传动系
• 发动机后横置传动系
• 发动机前置全驱传动系
1.1纵置发动机
1、后驱车辆中，纵向布置发动机、变速器及后桥。
2、发动机和变速器串联连接。
3、传动轴将变速器输出的功率传递到后桥，然后通过后桥轴传递到车轮。
4、这种标准的传动系主要应用于中高档和豪华车上(如：Jaguar,BMWand Mercedes-enz)。
1、前轮驱动车辆中，前部纵向布置发动机和变速器。
2、发动机和变速器串联连接，如同标准传动系。
3、变速箱的输出功率通过齿轮或链传动90度变向，传递到继承差速器的驱动桥，通过轴传递到车轮，这种特殊的动力传动系可以在Chrysler, Audi和VW的某些车型上发现。
1、后轮驱动车辆中，后部纵向布置发动机和变速器。
2、这种布置的动力传动系统与上张幻灯演示的前驱车辆前部纵置发动机、变速器传动系统对应，发动机和变速器的方向相反。
3、最初的VW Beetle应用此种传动系最优的的案例。
1、全轮驱动传动系变化方式可以从所有纵置传动系种类中衍生。
2、现今最常用的形式是标准的传动系统：变速器输出端用法兰安装的分动箱，分动箱里的齿轮系将输入功率通过前后传动轴传递到前、后桥，通过桥轴传递到车轮。
3、北美地区的典型的例子可以在轻型卡车和SUV上发现。
1.2横置发动机
1、前轮驱动车辆，前部横向布置发动机和变速器
2、发动机和变速器串联连接
3、桥和差速器与变速器集成
4、变速器两端用万向节连接的半轴将动力传递到车轮
5、驱动桥位于曲轴的后部
前驱，发动机前部横置的传动系大量应用于小型、中型车上，甚至在某些较高级轿车也有应用，如VW New Beetle, FordMondeo。
1、所谓的U型传动系是1个很特殊的例子：变速器位于发动机后部。
2、在美国的搭载大型发动机车辆应用较多，当没有足够的空间布置串联的发动机和变速器时，变速器的输入位于曲轴中心，曲轴通过链传动与变速器主要部件连接，如大型的GM 和ford的轿车。
1、后驱车辆，后部横向布置发动机和变速器
2、此传动系布置与上张幻灯片显示的前驱前部横置传动系对应，发动机和变速器移到后部，这是个特殊的形式，可以在mini车上发现如DC Smart。
1、全轮驱动的变形方式可以从前部横置和后部横置传动系变化得到。
2、变速器的功率“启动”设计非常依赖于全轮驱动系统。
3、当前的标准是在变速器上设计1个附加的输出轴作为功率“启动”。
二、传动系激励源
三、传动系NVH频率分布
四传动系NVH问题
4.1车辆shuffle
1. 突然的载荷变化(如， 油门踏板的突然松开或突然踩踏) 引起非常不舒服车辆的shuffle 的响应, 车身的前后振动剧烈，这种响应与传动系的1阶扭转固有频率直接相关，一般在2－10Hz间（依赖于不同的挡位）
2. 在低档位更加明显
•传动轴2阶扭矩波动，附加弯矩波动（ RWD)
•半轴扭矩（FWD)
4.2发动机surge:
1.与shuffle很相似，传动系1阶扭振固有频率2－10Hz(根据不同的档位），该阶振型中，发动机轴系的振幅最大。
2.当驾驶员选择高档位，发动机的转速进入低转速区，驾驶员会听到并感受强烈的共鸣和共振。
4.3起步抖动
1、在RWD车辆上，能够体验到抖动，当车辆从静止位置起步时
2、一般，传动系的不稳定导致了起步抖动
3、这种抖动主要体现为低频率的车辆前后振动
4、RWD车辆中，由于万向节的应用，产生2阶扭矩波动和相应的2阶附加弯矩，当传动轴布置角度较大时，扭矩波动和附加弯矩加大，通过中间支撑悬置，后桥悬置或悬架传递到车身，导致车身振动。
5、1档起步时，由于传递的扭矩最大，相应附加弯矩也加大，抖动最严重。
4.4clonk
1、Clonk是传动系的一种冲击性的响应，通常在发生突然的扭矩变化时产生，例如tipin/out
2、当有扭矩反向时，由于齿轮副尤其后桥的齿轮副，在扭矩反向时通过齿轮背隙产生啮合，产生冲击，由于齿轮副的撞击，有时在车内可以听见类似金属撞击的声音产生，频率300－6000Hz。
3、当背隙已完全占据，由于瞬态扭矩的波动性，产生低频的boom(20-50Hz)。
从根本上说shuffle,surge,clunk,shudder现象通常是互相联系的。
1、车辆处于带档反拖工况时，当驾驶员踩下油门踏板式（负扭矩作用在桥轴上），在通过离合器间隙、变速器间隙后，后桥小齿轮扭矩开始上升，直到扭矩为0
2、此时，然后发动机在没有阻力的情况下加速.由于瞬态正扭矩（大于车辆行驶阻力矩）开始建立，并且初始的扭矩升高率非常陡峭，使得齿轮副通过间隙后产生猛烈的撞击，产生高频的金属撞击噪声
3、瞬态扭矩具有波动性，大于稳态扭矩2－3倍，产生基本的clonk响应，感知为短暂的晃动及伴随可能的低频boom。
4、随后，低频扭矩波动产生，shuffle响应开始，表现为前后振动，可能会持续1秒，在严重的情况下，桥扭矩可能会反弹为负扭矩，又产生多个clonk。
4.5齿轮敲击gearrattle
1、发动机工作过程特点产生扭矩波动（角加速度波动）是产生齿轮敲击的主要原因。
• 气缸数
• 柴油机扭矩波动更剧烈
• 飞轮惯量
2、变速器有30－80Hz的2阶传动系扭转频率，在发动机扭矩波动激励下，产生共振，产生严重的gear rattle。
3、扭矩波动使得非传动功率的齿轮副产生撞击，导致gear rattle
•无rattle:
• Rattle开始:
• Rattle:
4、Rattle可以分为3类：
– 连续的单面敲击,
– 连续的双面敲击,
– 间歇敲击
4.6传动系boom
1.弯曲振动导致的boom
– 发动机变速器的1阶弯曲频率，被发动机惯性力和扭矩波动激发产生共振
– 传动轴1阶弯曲频率，被传动轴1阶不平衡力激发产生共振
2、扭转振动导致的boom
（a）发动机扭转振动激发桥的刚体模态，导致共振。
（b）传动轴2阶扭矩波动及2阶附加弯矩弯曲频率，激发桥的刚体模态，导致共振。
