《汽车nvh技术》PPT课件.ppt

NVH技术与应用 2012 10 目录 引言影响汽车舒适性的NVH车内噪声控制技术小结 1 引言 汽车NVH是英文noise 噪声 vibration 振动 harshness 声振粗糙度 的缩写 由于它们在机械运行中是同时出现且密不可分的 因此常把它们放在一起进行研究 NVH是近年来人们对环保意识的增加而对汽车 尤其是乘用车提出的新要求 是现代汽车设计和生产质量的新标准随着汽车制造技术的进步 人们越来越关注乘用车车内噪声振动的控制 车内的噪声控制水平已成为衡量乘用车制造质量的重要标志之一 2 影响汽车舒适性的NVH 是NVH问题中最主要的部分 常用声压和声压级评价 汽车上的噪声主要包括车身壁板振动产生的噪声 空气冲击摩擦车身形成的噪声以及外界噪声源 如发动机 制动器等 传入的噪声 汽车噪声是城市环境主要的噪声源 必须严格控制 国家标准规定 汽车加速行驶时车外噪声要小于88dB 公共交通类汽车应小于77dB 车内噪声会影响乘员的语言交流 损害驾驶员的听力 2 1噪声 Noise 主要包括由路面不平度引起的车身垂直方向振动 发动机不平衡往复惯性力产生的车身振动 转向轮受地面冲击和自身摇摆震动 传动系传动过程的扭转振动等 由于汽车的结构和使用工况十分复杂 如果不进行适当的简化 这些振动都是随机振动 通常用振动量 如 位移 速度 加速度 的均方根值来衡量 并且按照频率加权计算 一般来说 对人体舒适性影响较大的振动主要是座椅 地板对人体的低频振动 其频率范围在1Hz 80Hz左右 此外 转向盘 仪表板等部件的抖动也会对人体舒适性产生较大的影响 2 2汽车上的震动 Vibration 指的是振动和噪声的品质 它并不是一个与振动 噪声相并列的物理概念 它描述的是人体对振动和噪声的主观感觉 不能直接用客观测量方法来度量 因为汽车的乘坐舒适性最终要表现为人体的感觉 所以声振粗糙度在NVH特性研究中占有十分重要的地位 这也是世界各大汽车公司坚持采用专家实际乘坐汽车的方式来最终评价汽车NVH特性的缘故 2 3声振粗糙度 Harshness 3 车内噪声控制技术 NVH主要是研究车辆的噪声和振动对整车性能和舒适性的影响车辆的噪声源 主要包括 发动机 排气系统 高速行驶时的风噪声轮胎噪声其它任何运动的部件都有可能发出噪声 车辆的振源 主要包括 发动机 传动系统 不平的路面车内噪声一般是由外界产生的噪声传递到车内的 噪声传递的方式有两种 一是通过空气传递 二是通过固体 结构 传递对于传递到车内的噪声 有研究表明 一般对于中低频噪声 30 400HZ 来说是通过结构振动传递的 而对于高频噪声则较多通过车身中的孔洞缝隙等由空气传播到车内部 如果能够削弱或消除固体传播 则可使车内噪声大大降低 3 1车内噪声的来源及传递方式 汽车噪声的来源 发动机噪音 排气系统噪音风扇噪音 传动系统噪音轮胎噪音制动噪音 车身结构噪音气动噪音 噪音源 车辆噪声控制方面 国内外专家学者很早就开始了试验研究 李卡多试验室 在大型车辆上采用屏蔽和隔声罩所得到的结果证实 把附有吸声材料的屏蔽贴层紧贴在发动机表面上 能有效地降低车辆噪声4 5dB A 还有人员的试验 是在发动机变速箱底部采用0 9mm厚的钢板制成简单隔声罩 曾使车辆外部噪声降低2dB A 在我国 对降低噪声也作了不少的试验研究 例如张沛商通过试验研究发现 对球磨机采取隔声措施 能使其对外辐射噪声降低30dB A 声学专家马大酞等针对吸声材料吸收低频噪声性能较差的特点 提出了微穿孔板吸声结构 大大地加宽了吸声频带向低频方向扩展 已在工程中得到了广泛应用 3 2车内噪声控制 根据噪声产生和传播的机理 可把噪声控制技术分为三类 一是对噪声源的控制 二是对噪声传播途径的控制 三是对噪声接受者的保护 对噪声源的控制是降低车内噪声最根本 最直接的措施 包括降低噪声的激振力和降低发动机部位对激振力的响应等 即改造振源和声源 但是对噪声源难以进行控制时 就需要在噪声的传播途径中采取措施例如 吸声 隔声 消声 减振 隔振等 3 3车身减振降噪技术及材料的应用 一 车身密封性的整改实施及材料应用 车身涂胶孔塞空腔旁路密封车门的密封性 二 车身减振性能的整改及材料的应用 1 车身阻尼垫的作用 所谓阻尼减振技术 就是将高阻尼材料附着在结构件表面 通过耗散结构件的能量达到减振目的这种方法不改变机器的声辐射特征 却能有效控制其振动水平 从而使噪声减小 阻尼垫的一般有沥青类阻尼垫和橡胶类阻尼垫前者是以沥青为主要材料 加入橡胶纤维等的混合物 目前以开发出普通型自粘型和热融型阻尼垫 应用到车身地板前围板等部位 通过涂装烘房溶化 冷却后粘接到车身钣金上鉴于其工艺特性 对于在一些立板或斜面上应用阻尼垫 阻尼垫与钣金粘接侧加磁粉及涂胶将改善其工艺性后者是以橡胶为主要材料的 再加入还氧树脂等材料混合而成 2 车身增强垫的作用 车身增强垫是以环氧树脂和PVC树脂为基材的车身钢板增强材料这种片状产品经电泳工序固化 尤其适用于薄型钢板的车身对于成品车外板件或薄板结构进行调整时 可考虑使用增强垫 在钣金表面通过粘贴增强垫 使其结构加强 提高刚性 改变板件与结构件振动模态 从而达到抑制振动噪声的目的 增强垫一般在车身焊接过程中粘贴到指定钣金表面 通过涂装电泳工序受热冷却处理后基材变硬并牢固地贴到钣金表面上 有很大的补强作用有研究表明 其对钣金的最大补强效果可达7倍以上 三 车身吸音材料的应用 车身上 大量使用了一些隔音 吸音材料 如前围顶盖发动机罩上 车身吸音材料只要是指应用一些吸音垫 这种材料有较好的吸收噪音的作用 看起来像海绵一样 是一种厚而轻且较软的泡沫状塑料垫 可以使其任意弯曲 贴在发动机罩及前围板上 可以吸收发动机产生在空气中的声波能量 消除混响 4 小结 随着汽车保有量的大幅度增加 汽车噪声已成为影响车内 外环境质量的急待解决的棘手问题 有关发达国家对此给予了高度重视 并试图从设计源头上寻求解决问题的有效途径 取得了一系列理论及应用研究进展 收到了良好的工程应用效果 近年来随着我国相关法规的日益健全 国内汽车企业也开始重视汽车噪声的控制 然而国内针对车辆NVH设计理论与应用技术的研究才刚刚起步 无沦是技术积累还是设计经验都明显不足 加