NVH材料在汽车中的应用

1、NVH材料在汽车中的应用     噪声、振动和舒适性是衡量现代汽车制造水平的综合性技术指标，特别是对于轿车而言，车内噪声状况更是衡量轿车档次的标准之一。近年来，世界汽车业各大整车制造企业和零部件企业对汽车NVH问题尤为关注。为了提高车辆的舒适性，各大汽车公司都对汽车的NVH水平制定了严格的控制标准，并将汽车NVH技术作为重要的研究方向。    众所周知，NVH是指Noise（噪声）、Vibration（振动）和Harshness（声振粗糙度），其中声振粗糙度是指噪声和振动的品质。由于声振粗糙度描述的是振动和噪声使人不舒适的感觉，因此有

2、人称Harshness为不平顺性。振动可以引起噪声，噪声也可以引起结构共振.考虑到NVH产生的原因相同，且经常相互作用，故将其作为一个整体进行研究。    从本质上讲，汽车NVH技术的研究就是解决汽车的振动和噪声问题，这研究不仅仅适用于汽车新产品的整个开发过程，而且适用于改进现有车型的乘坐舒适性。同时，由于汽车NVH特性的研究基本上是与汽车产品的整个设计、开发过程同步进行的，所以发现的问题可以及时得到修改，不必等到生产出样车之后，从而节省了大量的时间和资金。    噪声源、传播途径和接收者是噪声控制中须考虑的3个环节，研究各种声源的发

3、声机理、控制和减少噪声的产生是根本性措施。但由于技术条件等因素的限制，控制噪声源往往难以办到，且需花费大量时间和人力，而对于接受者进行控制则更为不现实。因此，目前噪声控制中一种简单适用的方法就是切断噪声传播途径，图1为噪声在汽车内部的形成过程。    由图1可知，振动通过结构件传播至车身，引起车身振动.再由车身板壁振动将噪声辐射至车内，形成车内噪声。空气传播则将各种噪声源所    辐射的噪声通过空气、由车身的缝隙或孔洞传播至车内，形成车内噪声。因此，综合运用不同的材料减弱汽车的振动、避免共振，同时利用密封材料填堵汽车车体的孔隙、阻断气

4、流，才能达到降低噪声的目的。常用的 NVH材料主要有以下几种。    1 密封材料    汽车上用的密封材料主要有胶粘剂和密封条等。汽车用胶粘剂是指在汽车生产过程中用到的各种粘接剂和密封胶，包括汽车焊装、涂装、总装发动机、底盘零部件和制造工艺用到的五大类。密封材料不仅在密封、防腐蚀、防渗漏、减振阻尼、隔音隔热、外观改进等方面具有独特的作用，而且用于车身时可以代替部分焊接，减轻了车身结构质量。汽车用密封条有聚氯乙烯、天然橡胶、三元乙丙橡胶以及热塑性弹性体等材料，主要用于汽车的门窗、仓盖等存在制造间隙的部位，起密封、减振、隔音和装饰作用，

5、可以有效防止外部风雨、尘土等有害物质侵入车内，减小汽车在行驶过程中门、窗等部位产生的振动，以保持车内的乘坐舒适性和清洁性，并使被密封部位或装置的工作环境得到改善，工作寿命得以延长。     2 阻尼材料    阻尼材料主要是将机械振动的能量转变成热能或其他可以损耗的能量，从而达到减振的目的。衡量材料阻尼特性的参数是材料损耗因子，大多数材料的损耗因子随环境条件的变化而变化，特别是温度和振动频率对损耗因子有重要影响。针对不同的车型和部位，从材料、工艺、设计等各方面发挥阻尼材料的减振作用，以提高机械结构的抗振性、降低机械产品的振动、增强机械

6、与机械系统的动态稳定性，减少因机械振动产生的声辐射、降低机械噪声。现在常用的阻尼材料有沥青类阻尼材料和橡胶类阻尼材料，沥青类阻尼材料主要以沥青和可塑性树脂以及热硬化性树脂为主体，再加进橡胶化合物、填充剂等均匀混合，富有加热融粘性。橡胶类阻尼材料是利用橡胶本身所具有的粘弹性对结构进行阻尼减振，可分为自由阻尼处理和约束阻尼处理。前者是在结构表面贴一层阻尼橡胶，当结构振动时，橡胶分子链之间的粘性内摩擦消耗部分振动能，减小了振动；后者是在结构表面贴一层阻尼橡胶，外面再贴一层约束板，当结构振动时，阻尼材料受剪切作用，一部分振动能转化为热能而起减振作用。目前，橡胶类阻尼材料已广泛用于汽车，随着其性能的提高

7、，在车用减振降噪方面必将有更大贡献。    3 吸声材料    采用吸声材料进行声学处理是汽车最常用的一种降噪措施。目前在汽车上使用的吸声材料为多孑L性吸声材料，多孑L吸声材料种类很多，主要吸收中、高频噪声，大量研究和试验表明，多孔性吸声材料，如矿棉、超细玻璃棉等，只要适当增加厚度和容重，并结合吸声结构设计，其低频吸声性能也可以得到明显改善。吸声材料在汽车上的应用主要有两方面。    （1）在发动机降噪中的应用。主要用在发动机壳体上，以吸收和降低其声辐射效率。在汽车发动机罩壳体的内侧表面使用吸声材料时，在500 Hz以上的区域，车室内噪声可降低2-3 dBA。发动机罩的内侧吸声层一般是以玻璃纤维和毛毡系为基体的吸声材料。    （2）车内顶棚、底板和侧壁内饰衬垫都装有吸声材料。    4 隔音材料    目前常用的隔音板材有木纤维板、塑料板、钢板等，这几种材料各有其优缺点。由隔音理论可知，隔音材料的隔音性能决定于质量定律，即材料面密度越大，隔音效果越好。为控制车内噪声，通常采用不同