某經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)在開(kāi)發(fā)過(guò)程后期進(jìn)行整車(chē)NVH主觀評(píng)估時(shí)，部分評(píng)估人員提出車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，會(huì)聽(tīng)到難以忍受的異響，抱怨描述如下：

　　1.車(chē)輛怠速運(yùn)轉(zhuǎn)是，打開(kāi)車(chē)門(mén)，聽(tīng)到從底盤(pán)附近傳出像耳鳴一樣的高頻異響。

　　2.怠速時(shí)站在車(chē)輛后輪附近1?m處，可明顯聽(tīng)到這種異響;踩下加速踏板使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，異響持續(xù)穩(wěn)定，無(wú)變化。

　　3.發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后異響消失。

　　問(wèn)題分析及確認(rèn)

　　根據(jù)評(píng)估人員提出的現(xiàn)象，NVH工程師進(jìn)行了初步分析。首先，車(chē)輛在怠速時(shí)發(fā)出異響，熄火后消失，因此判斷異響源與部件的運(yùn)動(dòng)有關(guān);第二，踩下加速踏板發(fā)現(xiàn)異響無(wú)變化，因此判斷異響并非來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī);第三，車(chē)輛后輪處異響明顯，且為高頻異響。因而鎖定異響源位于車(chē)輛后部，在排除了排氣管發(fā)出異響的可能性之后，懷疑異響來(lái)自運(yùn)轉(zhuǎn)的燃油泵。隨后，NVH工程師用舉升器將怠速運(yùn)行中的車(chē)輛抬離地面，以聽(tīng)診器檢查異響源，發(fā)現(xiàn)燃油箱中心安裝燃油泵位置異響最明顯。

　　為鎖定異響源，使用A-B-A互換方法：選取另一臺(tái)無(wú)異響的車(chē)輛標(biāo)記為A車(chē)，將燃油泵拆下，標(biāo)記為A燃油泵;異響車(chē)輛標(biāo)記為B車(chē)，燃油泵拆下，標(biāo)記為B燃油泵;互換燃油泵后裝車(chē)，發(fā)現(xiàn)A車(chē)+B燃油泵有異響，B車(chē)+A燃油泵無(wú)異響，即異響與燃油泵相關(guān)。最后將兩臺(tái)車(chē)燃油泵再次拆下，并互換。A車(chē)+A燃油泵無(wú)異響，B車(chē)+B燃油泵有異響，排除裝配因素，最終確定異響與燃油泵直接相關(guān)，鎖定異響源為燃油泵。

　　燃油泵異響采集

　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，燃油泵的泵芯工作時(shí)，可能產(chǎn)生高頻異響，因此使用測(cè)試設(shè)備對(duì)燃油泵異響進(jìn)行搜集檢測(cè)(見(jiàn)圖1)。

　在半消聲試驗(yàn)室內(nèi)，將測(cè)試儀器的麥克風(fēng)放置于汽車(chē)燃油箱上方200?mm處，為燃油箱加注其容積總量50%的燃油，對(duì)燃油泵施加13.5?V電壓，通電1?min后開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)(見(jiàn)圖2)。

　　根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)分析出，燃油泵運(yùn)行時(shí)，在5?000?Hz頻率時(shí)，聲級(jí)會(huì)發(fā)生突變。將此頻率聲音提取出來(lái)單獨(dú)分析，確認(rèn)就是異響的來(lái)源。

　　理論計(jì)算

　　燃油泵使用的是等距葉輪，一個(gè)葉輪上有n個(gè)葉片，每個(gè)葉片間隙相等。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，即每轉(zhuǎn)一圈，將有n個(gè)葉片同時(shí)切割液體。每個(gè)葉片與液體接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生一次振動(dòng)，每次振動(dòng)的頻率相似，相互疊加后會(huì)集中在某一個(gè)頻率，發(fā)出一種高頻異響。根據(jù)理論，此聲音的頻率計(jì)算方法為：

　　F=S/60×n

　　其中，F(xiàn)：頻率;S：葉輪轉(zhuǎn)速;n：葉輪葉片數(shù)。

　　以本車(chē)型為例，燃油泵在13.5?V電壓工作時(shí)，葉輪旋轉(zhuǎn)速度為6?000?r/min，葉輪葉片為47片。經(jīng)過(guò)如上公式計(jì)算得：葉輪會(huì)產(chǎn)生一個(gè)頻率為4?700?Hz的聲音，此聲音經(jīng)過(guò)相互疊加和干擾，分布在4?000～5?200?Hz較為集中的頻率段，因此形成了前文描述的異響。

　　解決方案

　　異響是由葉輪每個(gè)葉片產(chǎn)生相似頻率的振動(dòng)疊加而產(chǎn)生，那么如果將葉片振動(dòng)頻率分散，就不會(huì)產(chǎn)生突變的異響，因而避免異響。因此我們選用了不等距葉輪，即每個(gè)葉片的間距不一樣，當(dāng)葉片切割液體時(shí)，產(chǎn)生的振動(dòng)的頻率也不同(見(jiàn)圖3)。振動(dòng)再做疊加時(shí)，就會(huì)分布在一個(gè)頻率更廣的區(qū)域，從而避開(kāi)異響點(diǎn)。

驗(yàn)證結(jié)果

　　采集使用不等距葉輪的燃油泵的運(yùn)行噪聲，與此前發(fā)出異響的燃油泵進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)等距葉輪燃油泵測(cè)得最高聲級(jí)為52?dB，而不等距葉輪的最高聲級(jí)為39?dB，故而異響消除。不等距葉輪并未明顯減少異響的能量，而是將異響在高頻區(qū)域打散，使其分布在一個(gè)更廣闊頻率中，從而避開(kāi)了異響點(diǎn)，降低聲音的總體聲級(jí)。