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摘要:随着人们环保意识的不断提高,人们加强了对新能源汽车的研究,电动车的出现,减少了的车辆行驶期间对环境的破坏。电动车在实际应用过程中具备许多优点,但是,其也存在一定问题,噪声问题就是最重要的一种。下面,针对集中驱动式纯电动车动力总成噪音特征问题进行深入探讨,希望文中内容对相关工作人员可以所有帮助,能够促进行业发展。
关键词:电动车;噪声特征;动力总成;噪声试验
一般来说,电动车在行驶期间的噪音要小于传统车载行驶期间产生的噪音,但是,从实际情况来看,采用电动机代替了的驱动源内燃机,这也就导致发动机在运行期间的“掩蔽效应”消失,这会导致一些原本不易被人们察觉的噪音变得凸显,会导致驾驶员在驾驶电动车辆时,出现不适感,这不仅会影响加驾驶员的舒适度,而且可能会由于噪音,导致驾驶人员出现心烦,进而引起交通事故,造成人员伤亡的情况。可见,加强对集中驱动式纯电动车动力总成噪声特性的探讨意义重大。
1 噪声试验内容概述
噪声试验在消音室内进行,对于副驾驶员处出现都噪音信号通过HEAD人工头方式完成采集,利用麦克风对不同工况下的噪音情况进行采集,为了确保麦克风可以完成对噪音的合理收集,要将麦克风分别布置在电机右侧、差速器侧以及减速器侧。在试验期间分析的工况情况一共有三种,具体情况如表1所示。
表1 试验期间分析的工况情况
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2 稳态下试验结果的常规处理方式分析
具体试验期间采集到的噪声样本受到的干扰因素较多,常见的影响因素有风扇、助力泵等装置在运行过程中产生的各种噪音,这都对试验结果造成一定影响,针对这一现象,可以通过对频域分析方法完成识别[1]。在对动力总成样本进行分析时,应去将总成附件上的的各项干扰噪音去除掉,一般来说噪声源主要有传统系统齿轮、电机电磁噪声、电路电流噪声等[2]。下面,以电动车行驶速度为36km/h工况为例,对获取到的噪音样本进行分析,通过分析可以发现,46Hz、106Hz、346Hz十分显著[3]。结合转子在工况下频率进行分析能够发现,在46Hz、106Hz、346Hz下,相对的电机基频的100%、200%、600%;结合减差速器在运行期间各级传动比可以发现1325Hz、2630Hz是一级齿轮啮合频率的基频和二倍频率,在1148Hz处出现了峰值,这一峰值的出现可能是因为电动车在运行期间,电流激励频率引起的;而在试验过程中出现的478Hz、1333Hz、1819Hz的这三个频率是电动车动力总成每个部件冷却风扇在运行期间噪声情况,这一现象不仅在该情况下会出现,而且这一状况也会随着电动车的车速改变长期存在,因此,这一频率的噪音为附加噪音,后期分析噪声时应予以去除。在试验期间,要对不同工况实验采集信号声压进行全面分析,具体分析情况如表2所示。
表2 拖动与电动模式下总声压级的关系
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通过表2中数据可以发现,在电动模式下,受电动机噪声,以及附件噪声作用影响,因此,电动模式总声压级要远高于拖动模式下,单纯传统在运行期间产生的噪音;随着车辆行驶速度不断的提高,传统机械在运行过程中产生的噪会不断升高,这会使电机在运行中的电磁噪音会被掩蔽掉,进而成为主要噪声来源,这也是速度处于高速状态时,两种模式下噪音逐渐减少的关键[4]。对表2中的试验数据进行应用,能够使研究人员可以把握车辆在运行过程中,电磁噪音和机械噪的具体占比情况,也可以将数据用于对比传统车和其他不同类型的新能源车在运行中的传动系统噪声占比情况,更好的完成相应分析工作[5]。
在上文提到的稳态工况下,获取到声压级情况,在0-1000Hz范围内,机械噪音占整体噪音的主导,而当频率超过1000Hz,而低于2400Hz时,电机侧噪音占整体噪音的主导,造成该情况的核心原因是由于电磁力波的激励,导致电动车中的动力总成壳体发生了共振现象;而频率高于2900,而低于4400Hz时,机械噪音占整体噪音的主导,在该频率范围内,汽车在行驶期间,减速器会出现尖啸在噪声,这一噪声会将电动机在运行过程中产生的尖啸噪音掩盖,这也就使减速尖啸噪音成为了导致驾驶员身体不舒服的关键因素;当超过5000Hz时,减速器侧、差速器侧、电机侧噪音走势相一致,而从整体情况来看,机械噪音与电磁噪音相比更大[6]。
3瞬态下试验结果的常规处理方式分析
通过对问题结果进行分析能够准确获取电机、减速器、差速器噪音所处频率范围以及声压级别最高车速,但是,要想依据具体情况,找到相应的减振降噪措施,要明确的动力总成激励阶次特征。例如,分析对减速器啸叫贡献量最大的齿轮,可以依据分析结果进行齿轮修形,降低齿轮对误差的敏感度,从而达到减小啸叫噪声的目的。
在瞬态工况下,采取阶次分析方式可以找到引起振动或噪声问题,但是,在实际问题分析期间,为了从整体上掌握电动车在运行期间的噪声特征与传统机动车在噪声特征上的区别,要对瞬态噪音信号进行频谱分析。同时,在分析期间,要将典型的传统内燃机作为参考目标,对其在行驶期间的噪声数据进行对比分析,获取到电动车总成噪音与传统内燃机车行驶过程中产生的噪音特性差异,通过分析发现,频率500Hz是一个分界点,在频率低于该数值时,电动车噪声声压级要低于传统车,而超过该数值时,电动车噪声声压级则会超过传统内燃机车。
4结束语
在不同频率和车速情况下,电动车的噪声声压级差别十分明显,在对噪音进行分析时,要综合考虑各项影响因素,实现对电动车总成噪声特性的分析,进而为电动车的应用与发展提供技术支持。
参考文献:
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[6]方源,章桐,于蓬,陈霏霏,郭荣.电动车动力总成振动噪声的试验研究[J].振动.测试与诊断,2015,35(02):218-224+394-395.