汽车NVH：变速器油温与齿轮敲击噪声解决方案

1.离合器没有接合时

利用扭转加振试验台架，将角速度的变动直接输入给变速器主动轴，在上述试验中，变速器油温和变速器近距离噪声的关系如图15-25所示。如图所示，在变速器油温低于某一温度之后，这时与输入的角速度无关，几乎在所有的温度条件下都不发生齿轮敲击噪声。随着油温的上升，噪声有逐渐增大的趋势。

图15-24 齿轮敲击噪声和齿轮间隙的关系

图15-25 变速器油温与噪声的关系

变速器旋转阻力矩如图15-26所示。由图可知，变速器油温越低，旋转阻力矩越大。原因在于变速器油温降低，润滑油的粘度增大所致。旋转阻力矩越大，变速器内部主动齿轮和从动齿轮间的齿面越难分离，因而导致变速器的齿轮敲击噪声变小。

2.离合器连接时

通过实车试验，在两种离合器试验条件下，测得了齿轮敲击噪声水平和变速器油温的关系。具体如图15-27所示。其中，离合器A在使用范围内没有发生跳跃现象，k₁、H₁小到了极限程度。离合器B的k₁、H₁比离合器A大了4倍。离合器B和上述没有离合器介入时的结果一样，随着变速器油温的升高，齿轮敲击噪声有升高的趋势。离合器A则不同，润滑油温度越高，齿轮敲击噪声水平非常小，反而在低油温时噪声水平变大。

图15-28是低油温时变速器齿轮敲击噪声的时间轴波形。相对于发动机飞轮的角速度变动，变速器主动轴的振幅增加了，变动周期也发生了变化。产生的扭转角最大到2档，然后反跳回1档，又重新回到2档。表现的是一种自激振动。

图15-26 变速器旋转阻力矩

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图15-27 变速器油温与敲击噪声水平

图15-28 低油温时敲击噪声的时间波形图

图15-29 变速器低油温时的敲击噪声

上述低油温的变速器敲击噪声和一般的齿轮敲击噪声相比，周期性不明显，随着油温上升之后，该噪声自然消失。变速器敲击噪声间隔不规则，有时给人印象深刻。

图15-29是利用扭转加振试验台，在输入角速度和加振频率一定的试验条件下，测得的输入角速度变动和变速器油温的关系。试验对象离合器和图15-27中的离合器A为同一离合器。由图可知，在低温润滑油条件下，相对于输入角速度的变动，变速器主动轴速度变动被增幅，变速器近距离噪声明显恶化。由此可知，和发动机的实际角速度变动相比，尽管试验的输入角速度变动较小，异常噪声已经明显出现了。

图15-30表示离合器各档扭转刚度特性和齿轮敲击噪声水平的关系。在图中，敲击噪声评价函数L的等高线，分别表示高油温和低油温的模拟计算结果。在低油温条件下，齿轮敲击噪声和离合器扭转刚度k₁关系密切，和微小转矩（延迟角）值H₁没有明显的关系。反之，在高油温条件下，大体和表15-1的趋势相同。

图15-30 离合器1档特性与敲击噪声

将高低油温条件下的两个特性叠加在一起，这就是图15-31。由图可知，无论在任何变速器油温条件下，总有一个最佳的离合器扭转刚度特性。