驱动轴吸振器是解决驱动轴共振的主要手段。当驱动轴的固有频率较低时，在发动机常用转速驱动轴会出现共振，造成整车出现轰鸣声，此时需要优化驱动轴固有频率。优化方法有两种：第一种采用空心轴，优化其固有频率，避开发动机的常用转速；第二种方案在驱动轴上增加吸振器，调整驱动轴的固有频率。但采用空心轴成本较高，空间限制较多，多数主机厂采用在驱动轴的轴杆上增加吸振器的方案来消除共振，优化整车轰鸣声。但对于驱动轴模态较高，在发动机常用转速工况下，驱动轴未发生共振的情况下，增加驱动轴吸振器是否可以优化整车轰鸣声的研究较少，无明确的结论。本文主要针对在驱动轴一阶弯曲模态频率未出现共振时，驱动轴吸振器对整车轰鸣声的影响进行验证研究分析。

整车轰鸣声作为一种频率范围较窄的汽车噪声，多出现在20~200 Hz 左右，主要表现为车辆以特定速度行驶或发动机以特定转速运转时，驾驶室内噪声声压级陡然增大，人耳能明显感知压迫感。严重的轰鸣声不仅大大降低驾乘舒适性，并且影响整车质感。优化车内轰鸣，是汽车NHV 性能开发重要步骤，可提升整车的品质。

问题分析

某款新车型，对其主观评价，发现该车在加速时，发动机转速达到3 500~3 600 r/min，驾驶室内部出现轰鸣声，严重影响整车品质。具体评价工况如下：1 档全油门加速、3 档全油门加速、高速时全油门加速，并对几个工况进行打分评价，评分及评分标准见表1及表2。评价专家一致认为该车在大油门加速工况，整车噪声较大，尤其发动机在3 500~3 600 r/min 时，噪声有突变，能明显感知到，可能会造成一些敏感客户产生抱怨，需要对该问题进行优化。

NVH 测试

为了便于找出振动传递路径及优化方案，对该问题车辆进行全面布点，使用LMS SCADASMobile 便携式数采系统采集振动及噪声数据，并利用LMS Test.Lab 模块对采集的数据进行分析。本文主要针对驾驶员右耳处噪声进行对比测试分析，同时为了采集数据的一致性，测试工况选择3 档全油门工况（简称“3WOT”）。对测试数据分析发现：该车在3 500~3 600 r/min 的噪声确实存在峰值，与主观评价提出的问题吻合，其中overall噪声为74.72 dB(A)，二阶噪声为72.08 dB(A)，如图1 所示。

在问题车辆悬置车身侧（左右后三处），由于驱动轴为旋转件，无法布置传感器，因此在驱动轴固定节附近的转向节（左前右前两处）上布点测试。测试完毕后，对测试数据进行分析，悬置车身侧未发现明显异常，在右侧驱动轴固定节处，发现当发动机转速达到3 500~3 600 r/min 时存在峰值振动，如图2 所示。为此初步怀疑整车轰鸣声与右侧驱动轴相关。

对驱动轴模态进行测试，因该车型驱动轴采用三段式，右侧驱动轴较短，其固有模态较高，通过使用等速驱动轴共振震动试验台对驱动轴进行扫频测试，其测试模态为f =223 Hz，如图3所示，共振转速n 与驱动轴模态f 对应的数学表达式见公式（1）：

其中，f 为驱动轴固有模态，O为阶次，取值2（发动机每旋转1 圈， 点火2 次， 激励2 次）。计算出对应发动机二阶共振转速n 达到6 690 r/min，因此判定发动机转速在3 500~3 600 r/min时，驱动轴未发生共振，排除驱动轴共振产生整车轰鸣。

图3 右侧驱动轴模态测试结果

优化方案制作

虽然确认发动机的转速在3 500~3 600 r/min 时，驱动轴不存在共振，但驱动轴有可能是振动的传递路径。吸振器对驱动轴共振产生的整车轰鸣声有效，目前已得到充分验证，并得到各个主机厂的认可，但在非共振情况下，在驱动轴上增加吸振器是否对整车噪声改善，还未确认，无明确的结论。为此，针对此问题进行专项验证。

依据是在发动机的转速为3 500~3 600 r/min 时整车出现轰鸣声，在该转速2 阶整车噪声出现峰值，同时右侧驱动轴轴头处出现同样振动峰值，初步确认驱动轴吸振器频率f ，同样利用公式（1），发动机转速n 。取值3 600 r/min（出现轰鸣声时的发动机转速），阶次O 取值2，计算得出驱动轴吸振器设计频率f =120 Hz。

吸振器质量确认， 在空间、橡胶材料及成本允许的情况下，尽量选取质量较大的吸振器，通过对驱动轴DMU 空间运动校核，最终确认吸振器的质量m=1.2 kg，可满足空间要求。橡胶材料选取EPDM，EPDM 与CR 及NR 相比，温度对其频率影响较小。吸振器装配位置在驱动轴右轴中间处，对于驱动轴吸振器来讲，吸振器布置在轴杆中间位置减振效果最佳，最终方案如图4 所示。

优化后验证

在右侧驱动轴轴杆上增加吸振器后，对问题车辆更换并重新测试分析。发现增加吸振器后，整车overall 噪声在发动机为3 600 r/min 时， 噪声为71.5 dB（A）， 降低3 dB（A）左右，同时整体overall 噪声走势趋于平稳，二阶噪声为65.40 dB（A），降低接近7 dB（A），优化效果非常明显，如图5 所示。

同时邀请主观评价专家对优化后的车辆进行重新评价确认，专家一致认为，优化后整车NVH 性能较好，问题得到解决，评价结果如表3 所示。通过客观测试及主观评价发现，在驱动轴上增加吸振器后，整车在发动机转速为3 600 r/min 时的NVH 性能有了明显的提升，效果显著。

结论

通过在整车上验证确认，驱动轴吸振器不但对驱动轴共振有效果，对非驱动轴共振引起的整车轰鸣声同样有非常好的效果，吸振器可有效降低通过驱动轴传递到车身的振动。同时本文为解决整车轰鸣声提供了参考依据，可节约解决此类问题的时间及整车NVH 性能开发成本。