文中针对某商用车加减速工况下出现的链条啸叫问题进行测试诊断，通过在发动机消声室台架调整影响链条动力学参数及整车路径排查试验，分别从源头及路径两个方向寻求优化方案，最终找出空调管路系统为传递路径放大点，通过调整空调管路路径，达到优化正时链条啸叫的效果。

某商用车在加减速工况，1400-2000rpm区间出现啸叫，减速1500rpm附近尤为明显，影响驾驶感受。运用LMS Test.Lab软件测试客观数据，滤阶次回放确认抱怨啸叫为19阶，且在1500rpm附近出现峰值，如下图1所示。

图1 某商用车2挡减速车内MIC彩图

发动机正时链系统分布在发动机前端，由曲轴齿轮（19个齿）通过链条依次驱动油泵链轮及两个凸轮轴链轮，布局图如图2。

图2 发动机正时链系统layout

根据问题分析常用的鱼骨图分析方法，从激励源、传递路径等可能原因进行故障分析诊断，运用LMS Test.lab软件及发动机NVH台架消声室进行数据采集，19阶啸叫问题排查鱼骨图如图3。

图3 19阶啸叫问题排查鱼骨图

图3鱼骨图中，激励源方面主要有发动机前端扭振及油泵链轮相位对比验证；传递路径方面，主要分析悬置振动传递、附件管路振动传递及空气辐射的影响；下文根据以上思路逐一分析排查。

2.2.1 发动机扭振

驾评搭载同一款发动机的某SUV车型，该车型19阶链条啸叫较轻微，可接受状态，运用LMS Test.lab软件，前端安装720脉冲编码器进行扭振测试，测试结果如图4，某商用车啸叫不可接受的转速区间为1400-2000rpm，而商用车扭振在900-4000rpm区间均大于SUV，因此扭振的差异对啸叫影响较小。

图4 抱怨商用车与同发动机SUV发动机前端扭振对比

2.2.2 油泵链轮相位

将商用车搭载的发动机上NVH台架消声室，分别验证油泵链轮提前1个齿、滞后2个齿、滞后4个齿，1000-3600rpm加减速工况取前端1m处MIC数据进行对比，如图5，19阶啸叫依然存在，且与原状态相当，由此可得出油泵链轮相位对19阶啸叫基本无影响。

图4 油泵相位验证彩图

根据源头分析结果，此问题似乎从激励源方面很难找到突破，以下重点排查分析传递路径，寻求路径中某个对19阶啸叫的放大点。

2.3.1 悬置传递

图5 19阶悬置传递验证

悬置为连接发动机与车架的主要部件，起限位及隔振的作用[5]，在商用车右悬置主被动端分别布置振动传感器，测试19阶振动传递情况，2挡加减速测试结果如图5，右悬主动端19阶振动弱于发动机前盖板及空调膨胀阀，被动端对19阶振动有进一步隔振作用，因此19阶振动并非通过悬置结构传递到车内。

2.3.2 空气辐射

2.3.2.1 前盖板及油底壳辐射

在发动机NVH消声室，进行前盖板及油底壳的包裹验证，包裹材料使用常用吸音棉，对比测试结果如图6，包裹前盖板后在1250-1400rpm区间及2100-2400rpm区间19阶啸叫有部分改善，对抱怨的1400-2000rpm转速区间关联不大；而包裹油底壳后，19阶啸叫仍然存在，与原状态相比，无明显差异。

图6 前盖板及油底壳包裹验证

2.3.2.2 空调管路空气辐射

空调管路作为连接发动机及车身的重要管路，有可能对19阶啸叫产生空气辐射作用，使用常用吸音棉材料对空调管进行包裹处理，验证结果如图7，在1850rpm附近，车内19阶约优化5dB，具有一定的优化效果。

图7 空调管路包裹验证

2.3.3 空调管路结构传递

从空气辐射分析结果可知，空调管路对19阶存在较明显空气辐射作用，因空调管直接连接发动机并传递至汽车前围，进一步验证空调管路结构传递影响，在空调膨胀阀处布置振动传感器，2挡加减速工况采集数据，如图8，空调膨胀阀在470HZ附近存在明显共振带，19阶振动穿过该共振带，振动放大后强于前盖板19阶振动，并直接传递至车内，空调管结构传递为19阶啸叫问题主要放大点。

图8 前围空调管对19阶进行放大

根据激励源及传递路径分析排查结果得知，空调管路是19阶啸叫的重要传递路径，采用如下途径可以进行优化。

1）包裹前盖板；

2）空调软管增加吸音棉；

3）取消空调管路与发动机连接支架，优化管路470HZ共振带。

如上包裹前盖板方案，对19阶啸叫有些许优化，但优化效果一般，且工程上难以实施包裹；空调软管增加吸音棉方案，对19阶有较为明显的优化效果，且成本增加尚可接受；取消空调管路与发动机连接的支架方案，470HZ共振带消失，且取消支架后空调管模态仅降低20HZ，已通过耐久验证。此问题采用2）+3）组合方案，优化后车内优化效果如图9，相对于原始状态，19阶啸叫降低7-15dB，正时链啸叫可接受。

图9 2+3方案优化效果

某商用车加减速啸叫问题，运用激励源-传递路径排查理论，建立问题分析鱼骨图，通过激励源扭振、油泵链轮相位分析，悬置传递、空气辐射传递、空调管路传递路径分析，最终锁定空调管路为主要传递路径，并提出了成本低、周期短的组合优化方案，彻底优化了19阶啸叫问题，对此类商用车旋转件阶次啸叫问题优化具有重要的借鉴和参考意义。