某后驱车型整车振动噪声的性能提升
作者:李有哲 李睿哲 李晶晶 任晓雨
来源:《时代汽车》 2017年第21期
    摘要:整车振动噪声性能简称NVH(Noise,Vibration,Harshness),一般指的是噪声和振动以及声品质的舒适性。 后驱车型整车振动噪声性能的提升需要根据相关的测试来确定产生噪声的原因,并根据这些原因对整车进行 改进才能有效降低后驱车型的振动噪声。
    关键词:后驱车型;整车振动噪声;性能;提升
    经济的发展带动汽车行业的不断进步,使用者对车辆的的舒适性和驾驶性以及振动的噪声等各项性能都有了越来越高的要求。尤其是对于整车的振动噪声问题,和油耗以及操控性相比其已经得到越来越多的关注。因此需要对后驱车型整车振动噪声的性能提升。
    1后驱车型整车振动噪声的研究和设计的现状分析  _汽车的振动噪声性能作为测量汽车性能好坏的一个关键的因素,其性能的高低影响着驾驶人员和乘客的身体健康和对周边环境的污染程度,还直接影响汽车的使用者对汽车质量的评价,也就是说整车振动噪声的性能指标可以衡量该汽车的制造水平和指标。
在发达国家,汽车整车的振动噪声的研究理论发展较快,根据用户的需要已经开发设计很多相关的测试软件,能够对汽车的振动数据和信息进行分析,并且各个汽车的生产企业也具有专门的声振的测试室,也具有丰富的经验来对振动噪声进行有效的降低。对整车振动噪声的研究与设计工作已经不只是解决实物产品出现振动噪声等问题的技术,其已经逐渐和汽车产品的开发阶段结合在一起,在对产品进行数据的开发环节已经对整车的振动噪声的性能进行了预测与优化,使得实物的汽车可以有效降低振动噪声,节约了整车的开发成本并且降低了整车的开发时间。而现阶段我国的汽车产品由于没有足够长的自主研发与启动的时间,对于汽车振动噪声的性能的开发技术也无法和发达国家相比,仍然处在初级的发展环节,大多数的从业者一般主要一边进行工作一边进行学习,自理论知识至工程的实践都还处在摸索的阶段。但是随着我国招商引资的实施,与发达国家进行了良好的合作,并引入了相关的专业的技术人才,因此也逐渐建立起科学的开发流程与相关的标准,对汽车的测试和分析的技术也得到了快速的发展,可以对样车进行测试并根据测试的结果提出相应的解决措施,有效解决了汽车在使用过程中出现的振动噪声的问题。
    2对后驱车型的整车振动噪声测试和分析
    汽车的噪声一般主要来自于汽车的发动机和轮胎以及车身,还包括汽车的附件与相关的电气系统。因为声源的大小与性质没有相同之处并且各个声源之间还具有一定的关联性,所以无法直接根据整车的噪声对声源进行有效的分辨。需要对后驱型整车噪声源和振动源,还有车身振动以及车内噪声进行
全面的测试与分析。车外的噪声一般对发动机舱和轮胎以及排气产生的噪声进行测试,车内噪声一般是对驾驶员的左耳和副驾驶的位置以及汽车的后座椅,还包括后备箱产生的噪声等进行测试工作。在这当中,副驾驶的位置主要进行人工的测试,剩下的位置通过话筒进行测试。通过对使用加速度传感器来对发动机和发动机的悬置以及前后的悬架,还有车身和座椅的振动情况进行全面的测试。通过对测试结果的分析与处理,可以知道后驱车型整车的车外噪声比较高,尤其是排气管的噪声以及轮胎产生的噪声,车内的噪声较高的位置是前排,中间比较低,尾部噪声最大。这和前排距离发动机与前轮胎的位置较近有关系,后部的噪声和距离后轮胎与排气管的位置比较近有关系。因为排气管产生的噪声与轮胎产生的噪声与其他位置相比比较高,并且车里面的噪声也是后部的最大,因此轮胎与排气管很可能汽车的主要声源。并且后驱车的前门的振动比较明显,后座椅的振动情况也较为明显,通过分析可以知道这和汽车的发动机与传动系有一定的联系。因此发动机和传动系也需要进行改进。
    通过对后驱车型整车的振动噪声频谱进行分析。通过对人工头的左耳位置的噪声进行分析,可以知道在怠速时,噪声一般是低频和中频组成,很少出现高频的成分。而伴随转速的逐渐提升,噪声的低频和中频以及高频的成分都逐渐增大,行驶过程中的噪声的低频成分没有很大的变化,主要是中频和高频成分在逐渐增加。在怠速时产生的峰值的频率和发动机的排气噪声的倍频具有对应性,所以可以知道怠速时产生的的噪声来源是发动机。在速度为四十km/h的时速时,噪声的频谱显示主要还是低频和中频的成分占大部分,高频的成分不明显。因此在低速的时候车内的噪声主要是结构噪声,是由于
发动机的运行和传动系以及车身出现的振动而形成的,发动机还是发出噪声的源头。在高速的时候,速度在八十到一百一十km/h的时速中,中频的噪声出现了峰值,并且高频的噪声具有非常明显的影响。通过对车内的噪声和其他各的噪声源其振动与噪声在传递过程中产生的路径与相关性进行分析和研究可以知道,在车速处于高速的时候,中频的噪声的出现的主要声源是车身产生的振动,其次是发动机的声音和排气产生的噪声。也就是说在车速为中、高速的时候,车内的噪声源主要包括车身振动出现的噪声和发动机的噪声,还包括排气产生的噪声和轮胎的噪声以及空气流动产生的噪声。
    3后驱车型整车减振降噪的措施分析
    3.1声学包零部件的部分
    声学包零部件是指机舱内的隔音吸音垫和座舱中的隔音吸音垫以及行李箱中的隔音吸音垫,这几个部分。需要对上述的零部件的材料和厚度以及吸音的级别进行分析,通过对样车的声学包装与布置进行了解与分析。发现的声学零部件比较简单,使得隔音与吸音的效果大打折扣,可以对其进行改造,在隔音比较薄弱的位置增加隔音的声学包装,并且在车门的内侧以及发动机舱,还有防火墙和地板这些位置也要加强声学包装,通过这样的方法使得在怠速的状态下发动机与变速箱产生的噪声得到有效的阻隔,整车的吸音和隔音的性能得到有效提高,并且音质也有变化,其低沉感比较明显。
    3.2高速状态下的轰鸣声
    因为汽车保持高速的状态时,车的前排与后排的座椅区域具有特别强烈的轰鸣声,使得驾驶员与乘车人员的交流出现障碍。根据这种问题,对整车的振动噪声传递的路径进行了分析,可以通过以下两种方法来降低噪声。其一可以增添车门内部相关的吸声材料,通过对吸声材料的使用使得向车内传递的噪声得到有效的吸收,并且通过增加吸声的材料使得驾驶员耳边的噪声也可以减小,乘车人员耳边的噪声也明显下降。其二可以对车身悬置的布置数量和其刚度进行有效改进。因为对车架与车身进行改进需要耗费很多的时间,并且无法对车身的悬置的位置进行改善,使得噪声不能得到有效消除,所以需要在保证汽车耐久性与其他性能的前提下,对车身的悬置数量与刚度进行科学的计算和匹配,使得空腔的轰鸣声得到有效控制。通过上述的方式,在高速状态下汽车的轰鸣声得到了消除。
    3.3汽车的排气系统
    发动机在工作的过程中排气系统也会产生振动噪声影响乘坐人员的乘坐体验。该后驱车的排气系统具有过多的橡胶挂钩,并且其刚度也非常大,排气系统产生的振动利用橡胶挂钩直接传递到车身上,最后导致车内出现结构噪声的情况。所以要根据实际的需要将挂钩的数量降低,且吊挂位置需布置在排气系统的模态节点上,并且使用材质更软的橡胶挂钩,这样可以保证排气系统通过橡胶挂钩向车中的传递的振动变小。此外要根据实际的需要增加辅助的消声器,也具有明显的消除噪声的效果。
    3.4其他相关设备的噪声改造处理
汽车后备箱
    首先,将发动机的悬置进行有效的改进,保证发动机悬置的减震效果达到最佳。其次,将轮胎做好隔音吸音的处理工作,对轮罩进行改进,并且在轮罩上喷敷具有吸音效果的材料。再次,对汽车的传动系进行优化处理,尤其对其中的弹性元件进行优化的处理,使得传动系能够有效降低噪声。另外,也要对减振器进行完善与优化。还要对车身的结构进行优化改造,需要对该车的状态进行实时的测试与监控。根据测试的振动情况有针对性地进行改进,比如根据实际的需要把驾驶舱的前部地板的刚度进行提升。最后还要对发动机舱以及车内做好隔音吸音的工作,在重要的位置,包括振动和噪声影响比较大的位置,根据需要加设隔音垫和吸音垫,并喷敷相关的吸音材料,车内的内饰件也要使用具有隔音吸音特点的材质。
    4结语
    随着经济的发展和社会的进步,汽车使用者对于汽车的各项性能逐渐重视起来,我国对于汽车的噪声污染的要求也越来越高,因此汽车的整车振动噪声性能的提升也逐渐变成人们衡量汽车质量的重要标准。需要根据后驱车实际出现的噪声情况来进行具有针对性的改进,使得振动噪声的性能得到提升。
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