Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Le bruit et les vibrations du moteur perçu dans l’habitacle d’un véhicule passe par différents éléments, principalement par les tampons de suspension moteur (voie haute) et par les transmissions latérales (voie basse).L'essentiel de ces bruits et vibrations sont représentés par un bourdonnement, un grondement ou une présence. Leur diminution peut se faire soit par le traitement à la source (moteur), soit par le traitement des voies de transfert (supports moteur, transmissions latérales, caisse). Dans le cas des transmissions latérales, les leviers d’amélioration consistent à optimiser le dessin des arbres de liaison ou à installer un batteur sur ces derniers.
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The engine noise perceived inside the vehicle passes through various elements, mainly through the engine mounts (high path) and the driveshafts (low path).In general, in vehicles equipped with internal combustion engines, the hooming, rumbling and whirring represent the most important part of the noise and vibration from the engine source.
The reduction of these noises and vibrations can be achieved either by treatment at the source (engine) or by treatment of transfer paths (mounts, driveshafts, body). In the case of driveshafts, the improvement levers consist in optimizing the design of the connecting shafts or installing a vibration absorber on them.
Auteur(s)
-
Elian BARON : Ingénieur-Docteur - Expert Chaîne Cinématique - Renault Automobiles Guyancourt, France
-
Shanjin WANG : Ingénieur-Docteur - Expert Acoustique Châssis - Renault Automobiles Guyancourt, France
INTRODUCTION
Les phénomènes vibro-acoustiques liés aux transmissions latérales peuvent être classés en trois catégories, selon que le rôle de la transmission est direct, indirect ou les deux à la fois.
-
Rôle direct : l’excitation acoustique ou vibratoire se situe au niveau de la transmission elle-même. C’est le cas des phénomènes liés aux forces générées par les joints homocinétiques ;
-
Rôle mixte : les excitations proviennent d’une part de la transmission et d’autre part d’une autre source, le moteur par exemple. C’est la combinaison de ces diverses excitations qui crée une gêne acoustique ou vibratoire ;
-
Rôle indirect : l’excitation n’est plus située au niveau de la transmission, mais provient d’une autre source. C’est le cas par exemple du phénomène de bourdonnement, lorsqu’une fréquence propre du demi-arbre de roue vient amplifier une excitation moteur.
Les phénomènes dont la source se situe au niveau des transmissions sont traités en détail dans l’article [BM 2 596]. Dans cet article, on traite la catégorie « rôle indirect », plus précisément, les phénomènes vibro-acoustiques ressentis dans l’habitacle dont la source est le moteur et qui passent principalement par les tampons de suspension (voie haute) et par les transmissions latérales (voie basse).
En général, dans les véhicules équipés de moteurs à combustion interne, le bourdonnement, le grondement et la présence moteur représentent l’essentiel du bruit et des vibrations provenant de la source moteur.
-
Bourdonnement moteur : c’est un bruit basse fréquence (20-200 Hz) qui s’apparente au bruit du vol d’un bourdon. Il provient directement de la combustion dans les cylindres et des forces d’inertie liées au mouvement de l’attelage mobile. Sa fréquence correspond à l’harmonique 2 de rotation-vilebrequin dans un moteur à 4 cylindres et à l’harmonique 1,5 de rotation vilebrequin dans un moteur à 3 cylindres. En général, le bourdonnement est la composante la plus forte en termes de niveau de vibration ;
-
Grondement et présence moteur : ce sont des bruits ou vibrations de moyenne fréquence (200-800 Hz). Plus précisément, le grondement et la présence représentent respectivement les niveaux dans les octaves 250 Hz et 500 Hz, qui correspondent aux niveaux des harmoniques moteur supérieurs à ceux du bourdonnement.
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KEYWORDS
booming noise | rumbling noise | whirring noise | transmission vibration absorber | acyclism
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Bourdonnement bas régime
En anglais
6. Glossaire
Acyclisme moteur ; engine torque fluctuation
Variations temporelles de déplacement, de vitesse ou d’accélération angulaire du vilebrequin, dues aux efforts s’appliquant sur les systèmes pistons-bielles-manivelles.
Batteur de transmission ; driveshaft damper
Système masse-ressort-amortissement souvent utilisé sur les transmissions pour « casser » une résonance due à la flexion de l’arbre de liaison ou pour minimiser le transfert moteur/moyeu de roue.
Bourdonnement bas régime ; low RPM booming noise
Bruit bas régime (< 2 000 tr/min) principalement lié à l’acyclisme moteur, qui se traduit par un couple pulsé. Le couple pulsé, amplifié par la chaîne cinématique, est transmis jusqu’aux roues. Ces vibrations parasites sont transmises à la caisse du véhicule, ce qui génère du bruit dans l’habitacle.
Bourdonnement haut régime ; high RPM booming noise
Bruit haut régime (> 2 000 te/min) dont la source est le pilon moteur (vibrations verticales). Les transmissions latérales peuvent être des voies de transfert amplificatrices du moteur au véhicule.
Couple pulsé ; torque fluctuation
Variation du couple moteur en fonction de l’angle vilebrequin.
Groupe motopropulseur (GMP) ; powertrain
Ensemble des éléments qui participent à la motricité du véhicule. Pour un véhicule à moteur thermique, le GMP regroupe le moteur et ses accessoires, la boîte de vitesses, le différentiel et les transmissions latérales. S’il s’agit d’un moteur électrique, le GMP est constitué du moteur électrique, du réducteur et de l’électronique de puissance.
Grondement moteur ; rumbling noise
Vibrations moteur dans l’octave 250 Hz (175-352 Hz) amplifiées par les modes de structure du GMP et par le 1er mode de flexion des transmissions situé dans l’octave 250 Hz.
Joint coulissant ; plunging joint
Joint homocinétique (ou quasi-homocinétique) installé côté différentiel permettant de transmettre la puissance sous angle de brisure moyen tout en autorisant le débattement dynamique de la roue.
Joint fixe ; fixed joint
Joint homocinétique installé côté roue permettant de transmettre la puissance sous angle de brisure moyen...
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Glossaire
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - VENIZELOS (G.) - Vibrations des structures. - Ellipses (2002).
-
(2) - RAO (S.S.) - Mechanical vibrations. - Prentice Hall (2011).
-
(3) - GRAHAM KELLY (S.) - Mechanical vibrations. - Cengage Learning (2012).
-
(4) - WINKLER (K.) - Guidelines for optimizing vibration mass dampers. - SAE paper 880076 (1988).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Acyclisme des moteurs thermiques – Forces, couples et moments appliqués au moteur monocylindre.
-
Acyclisme des moteurs thermiques – Moteur à 4 cylindres et acyclisme en multicylindres.
-
Acyclisme des moteurs thermiques – Moteur à 3 cylindres et comparaison 3/4 cylindres.
-
Acyclisme des moteurs thermiques – Modélisation linéaire de la chaîne cinématique.
-
Phénomènes fondamentaux des vibrations des moteurs d’automobile.
-
Transmissions dans l’Automobile, Bruits et vibrations des transmissions latérales.
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