Bourdonnement bas régime
Transmissions dans l’automobile - Contribution aux bruits et vibrations dans l’habitacle des véhicules
BM2597 v1 Article de référence

Bourdonnement bas régime
Transmissions dans l’automobile - Contribution aux bruits et vibrations dans l’habitacle des véhicules

Auteur(s) : Elian BARON, Shanjin WANG

Date de publication : 10 mai 2022 | Read in English

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Présentation

1 - Bourdonnement bas régime

2 - Bourdonnement haut régime

3 - Grondement et présence moteur

  • 3.1 - Contribution de l’arbre de transmission
  • 3.2 - Modélisation et mesure
  • 3.3 - Solutions d’amélioration

4 - Batteur de transmission

5 - Conclusion

6 - Glossaire

Sommaire

Présentation

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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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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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm2597

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1. Bourdonnement bas régime

Le bourdonnement à bas régime (au-dessous de 2 000 tr/min) est un phénomène bien particulier, principalement lié à l’acyclisme du moteur.

Dans un moteur à combustion interne, les excitations proviennent principalement des forces liées à la combustion et des forces inertielles qui agissent sur l’attelage mobile. Lorsque le moteur fonctionne à bas régime, l’acyclisme généré par la combustion est prédominant par rapport à celui produit par les forces d’inertie sollicitant l’attelage mobile. Ces excitations torsionnelles élevées côté moteur peuvent être plus ou moins atténuées en fonction du choix des transmissions. Le bourdonnement bas régime se traduit ainsi par un niveau vibratoire important au porte-fusée.

1.1 Acyclisme moteur

L’acyclisme d’un moteur thermique se caractérise par les variations temporelles de déplacement, de vitesse ou d’accélération angulaire de son vilebrequin, dues aux efforts s’appliquant sur les systèmes pistons-bielles-manivelles [BM 2 588] [BM 2 589] [BM 2 594].

Ces irrégularités de rotation sont...

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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).

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