新能源车辆电驱RATTLE问题的机理与防控策略

2023-06-21 18:17:30·  来源:汽车测试网  
 

RATTLE是一种特定的NVH问题,它主要是由于机械部件之间的冲击或振动产生的噪声。在传统汽车或混动汽车中,RATTLE的产生情况相对常见,因为它们的动力系统包含大量的机械部件和复杂的运动过程。然而,在新能源汽车中,RATTLE的产生情况非常少见,因为新能源汽车的动力系统更为简化,而且动力来源主要是电力,不再依赖内燃机。

尽管新能源汽车的RATTLE问题相对较少,但一旦出现,依然会对车辆的性能和乘坐舒适度产生严重影响。因此,对新能源汽车RATTLE问题的研究具有重要的实践意义。

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上图1辆新能源车在低速小负荷发生的减速器RATTLE,敲击频率为该轴转动频率,原因是轴不对中导致轴外花键与齿轮内花键偏心

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新能源车辆RATTLE的产生机理

首先,理解RATTLE产生的基本原理至关重要。RATTLE主要与轴转速1阶有关,其原因通常可归因于轴与齿轮连接的内外花键偏心。当轴在高转速下旋转时,偏心可能会导致内外花键产生振动或碰撞,从而产生RATTLE。这种情况在NEV中尤为明显,因为NEV的电驱系统通常运行在较高的转速下。

然而,值得注意的是,NEV的RATTLE与内燃机车辆的RATTLE有着本质的不同。在内燃机车辆中,RATTLE通常是由于燃料燃烧不稳定或其他机械问题导致的。然而,在NEV中,由于缺乏内燃机和相关的机械部件,RATTLE的产生通常与电驱系统的特性有关。

举例来说,有一辆NEV在低速小负荷下出现了减速器RATTLE的情况。进一步的研究发现,该RATTLE的敲击频率与轴转动频率相同。这种现象表明,RATTLE的产生并非由于电机的问题,而是由于轴与齿轮连接的偏心导致的。换句话说,轴的偏心导致了轴外花键与齿轮内花键的偏心,从而导致了RATTLE的产生。

这种偏心可能是由于装配过程中的误差或者部件制造过程中的缺陷导致的。无论原因是什么,偏心都会导致轴和齿轮的不对中,从而产生振动或碰撞,进而产生RATTLE。

值得一提的是,由于NEV的电驱系统通常运行在较高的转速下,因此,即使是微小的偏心也可能导致显著的RATTLE。这就使得对NEV的装配和制造过程的要求更为严格,同时也提高了对NEV NVH问题研究的难度。

总的来说,NEV的RATTLE产生机理与内燃机车辆有着显著的不同。它主要与轴转速1阶有关,其产生通常是由于轴与齿轮连接的偏心导致的。这种偏心可能是由于装配过程中的误差或部件制造过程中的缺陷导致的。虽然RATTLE在NEV中的产生情况非常罕见,但一旦出现,就需要进行深入的研究和分析,以找出其原因并采取有效的措施进行防控。

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新能源车辆RATTLE产生的原因分析

尽管新能源车辆(NEV)在设计和工程上采取了一系列先进的措施,以最大程度地减少NVH问题,但RATTLE的出现仍然是一个不可忽视的问题。为了更有效地防止和解决NEV中的RATTLE问题,我们需要深入理解其产生的根本原因。

如前所述,NEV的RATTLE主要是与轴转速1阶有关,通常是由于轴与齿轮连接的内外花键偏心导致的。这种偏心可能源于多种因素,其中最主要的两个是装配过程中的误差和部件制造过程中的缺陷。

首先,我们来看看装配过程中的误差。装配过程是汽车制造中的一项关键步骤,它直接决定了汽车的性能和质量。然而,装配过程也是非常复杂的,涉及到许多细致的步骤和技术要求。在这个过程中,如果没有严格遵守标准操作程序,或者没有进行精确的测量和校准,就可能导致轴与齿轮连接的偏心。此外,工具的精度和工作人员的技术水平也会对装配过程产生影响,从而影响到RATTLE的产生。

接下来,我们来看看部件制造过程中的缺陷。轴和齿轮是NEV中最关键的部件之一,它们的质量和精度直接影响到NEV的性能和NVH问题。在部件制造过程中,如果没有严格控制生产条件和生产工艺,或者没有进行详尽的质量检验,就可能产生偏心或其他缺陷。这些缺陷在后续的装配和使用过程中可能会被放大,从而导致RATTLE的产生。

再次,我们考虑电动机的特性。NEV的电动机通常运行在较高的转速下,这就要求轴和齿轮的连接必须非常精确,以避免产生偏心。然而,电动机的高转速也使得即使是微小的偏心也可能产生显著的RATTLE。因此,电动机的特性不仅增加了对装配和制造过程的要求,也增加了RATTLE产生的风险。

最后,我们还需要考虑到NEV的使用条件。NEV通常在各种各样的道路和天气条件下使用,这些条件可能会导致轴和齿轮的磨损或变形,从而导致偏心。此外,如果NEV没有得到适当的维护和保养,也可能增加RATTLE产生的风险。

总的来说,NEV的RATTLE产生的原因是多方面的,包括装配过程中的误差、部件制造过程中的缺陷、电动机的特性和使用条件等。因此,为了防止和解决RATTLE问题,我们需要从多个角度进行研究和分析,同时也需要对NEV的设计、制造和使用过程进行全面的控制和管理。

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新能源车辆RATTLE的防控策略

对于新能源车辆中的RATTLE问题,其防控策略的制定与执行尤为关键。为了有效地防止和解决RATTLE问题,我们需要从多个方面进行考虑,包括设计、制造、装配、使用和维护等。以下是一些可能的防控策略。

首先,在设计阶段,我们需要充分考虑到NEV的特性和需求,以减少RATTLE的产生风险。例如,我们可以采用更精确的轴和齿轮设计,以减少内外花键的偏心。此外,我们也可以优化电动机的设计,以降低其运行的转速,从而减少RATTLE的产生。

其次,在制造阶段,我们需要严格控制生产条件和生产工艺,以保证部件的质量和精度。为了防止偏心或其他缺陷的产生,我们需要进行详尽的质量检验,并且在发现任何问题时立即采取纠正措施。此外,我们还需要对生产设备进行定期的检查和维护,以保证其精度和稳定性。

然后,在装配阶段,我们需要严格遵守标准操作程序,以防止任何误差的产生。装配过程中的每一步都需要进行精确的测量和校准,以确保轴和齿轮的正确对中。此外,我们也需要提供足够的培训和指导,以提高工作人员的技术水平。

再者,在使用阶段,我们需要提供详细的使用指南,以帮助用户正确地使用和驾驶NEV。用户需要了解NEV的特性和限制,并且在使用过程中遵守所有的安全规定。此外,我们也需要提供定期的检查和维护服务,以预防和解决任何可能出现的问题。

最后,在维护阶段,我们需要定期对NEV进行检查和维护,以保持其良好的性能和条件。任何磨损或变形的部件都需要及时地被修复或更换。此外,我们还需要对NEV的使用情况进行持续的监控和分析,以及时发现并解决任何可能的问题。

总的来说,对NEV的RATTLE问题的防控需要综合多个方面的努力,包括设计、制造、装配、使用和维护等。通过这些策略的实施,我们可以有效地防止和解决RATTLE问题,从而提高NEV的性能和用户体验。

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结论

RATTLE的产生主要与轴转速1阶相关,通常是由于轴与齿轮连接的偏心导致的。这种偏心可能是由于装配过程中的误差、部件制造过程中的缺陷、电动机的特性和使用条件等因素导致的。

为了有效地防止和解决RATTLE问题,我们需要采取全方位的防控策略。这包括在设计阶段优化轴和齿轮的设计,在制造阶段严格控制生产条件和工艺,在装配阶段精确地进行测量和校准,在使用阶段提供详细的使用指南,以及在维护阶段定期进行检查和维护。通过这些策略的实施,我们不仅可以解决已经出现的RATTLE问题,而且还可以防止RATTLE问题的再次出现。

总的来说,虽然新能源车辆的RATTLE问题是一个复杂的问题,但是通过深入的理解和系统的防控策略,我们有可能将其影响降到最低。同时,这也为我们提供了一个宝贵的机会,即通过改进新能源车辆的设计、制造和使用过程,来提高其性能和用户体验,从而推动新能源车辆的发展和普及。 

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