转向助力系统NVH改进

转向助力系统NVH改进噪声-指的是顾客所能听到的声音—声音的频率大体上在20赫兹到20K赫兹之间。—通过频率、级别和音质来描述。振动-指的是顾客所感觉到的和看到的。—身体所能感知运动的频率范围通常在0.5赫兹到50赫兹之间。—通过频率、振幅和方向来描述。不舒适性-指的是噪声和振动的综合影响。—粗野的，刺耳的或不和谐的感觉。什么是NVH呢？。主要研究车辆的噪声和振动对整车性能与舒适性的影响汽车NVH的组成汽车的噪声CombustionnoisewindnoiseGearrattleBearingknock燃烧的噪声风的噪声齿轮传动的声音轴承的敲击声DieselknockingSunroofnoiseGearwhineElectricwindows柴油机的敲击声遮阳顶棚的噪声齿轮的声音电动窗的噪声ValvetrainDoorslamGearlevertizzTirenoise气阀机构的噪声门的砰的声音变速杆换档的噪声轮胎的噪声FEADnoiseCentrallockingDrivelineclonkExhaustnoiseFEAD噪声中央门锁的噪声动力传动系统的噪声排气噪声PASnoiseSwitchnoiseDrivelinethrashSqueaksandrattles动力转向系统的声音开关的噪声动力传动系统的噪声吱吱声和喀嚓声FuelpumpnoiseIndicatortickingRoadnoiseWatersplashnoise燃油泵的噪声指示器的滴答声道路的噪声水溅的噪声AlternatorwhineWindscreenwipenoiseImpactharshnessIntakenoise交流发电机的噪声挡风玻璃的噪声撞击振动声通风口的噪声影响NVH的决定性能的因素顾客的要求政府法规公司的需要和技术能力竞争车ＮＶＨ性能非常重要站在２０米外，观看这两款车都是华丽和气派如果摘去品牌标志,可以推测两款车的价位应该差不多，约40万华晨:中华骏捷奔驰E230品牌·性能·价格从驾驶汽车看自主品牌汽车的性能差距但是两款车的价格相差几倍骏捷:8万元——奔驰E230:54万中华骏捷掉价的过程：品牌：首先让骏捷掉价14万走近一看：造型和制造的细节,降低10万，变成了30万打开车门，再关车门。关门的那种声音让车再降低3万，变成了27万。坐下来，观察内饰。又降低4万。变成了23万。插入钥匙，启动发动机。声音的粗燥，让它再降5万。变成了18万。开车上路，噪声、操纵性能等让这部车再降低10万，就变成了8万的车。客户的需求时代的发展，顾客对汽车的要求也不同了！行驶汽车的噪声包括发动机噪声、底盘噪声、车身噪声以及汽车附件和电气系统的噪声。发动机声是汽车的主要噪声源。在我国，车外噪声中，发动机噪声约占60%左右。时代的进步汽车的外观造型及色彩汽车的内室造型、装饰、色彩内室及视野座椅及安全带对人约束的舒适性娱乐音响系统灯光系统硬件功能维修保养性能重量控制噪声与振动（NVH）碰撞安全性能行驶操纵性能燃油经济性能环境温度性能乘坐的舒适性能排放性能刹车性能防盗安全性能电子系统性能可靠性能动态性能静态性能11项9项用户购买的是汽车的性能，而不是任何零部件；NVH性能(振动、噪音、平顺性/舒适性)是用户敏感度最高的性能指标，因而NVH好坏，关系产品竞争力的强弱，也是评价一个整车开发项目成败的重要标志之一；NVH成功的关键在于把NVH技术贯穿整个产品开发过程始终，而非最终“救火”；成功的产品开发，依赖于将NVH在产品战略决策、概念开发、产品开发与验证、生产过程控制全过程参与，并将其层层落实；若一个产品开发项目完成后有突出的NVH问题存在，达不到NVH性能要求，要整改必须增加很大后期成本，且为时已晚，这本身就说明项目开发失败；NVH真谛是达到各总成优化匹配及零部件优化设计，NVH试验和CAE分析是重要工具；NVH在汽车开发中的具体步骤：明确法规和客户要求。NVH问题已从原有的法规强制转变为客户强制。诊断故障识别噪声。试验方法与CAE计算分析手段结合，对于故障诊断和噪声源识别方面往往能产生很好的效果。控制降低噪声。消除振动噪音产生的根源。切断振动噪音传递的路径。利用如质量阻尼减振器可减弱和消除振动或噪音某些成份。振动噪声控制方法消除振动噪音产生的根源切断振动噪音传递的路径改善振动特性，避免共振改进旋转件的平衡减少相对运动件摩擦加入质量阻尼减振器共振腔消音器等排气系统悬置点的布置振动噪声的控制从NVH的观点来看，汽车是一个由激励源（发动机、变速器、路面等）、振动传递器（由悬挂系统、悬置系统和边接件组成）和噪声发射器（车身）组成的系统。结构噪声与空气噪声控制方法结构噪声振动隔振(isolation)，如，悬置（mount）阻尼(damping)加入可调试减震器(tunedabsorber)空气噪声声压隔声(isolation)，如，吸声内饰(insulationtrim)吸声墙(absorption)消声器(resonators&mufflers)降低NVH的主要措施降低NVH源头处输入的力提供隔离措施对车辆进行模块化管理节点安装到位以及动态减震等降低NVH不只是噪声或振动的问题，是一个系统性的问题。例如汽车行驶时车厢噪声大，查源头在发动机，而这个噪声问题可能就涉及到三个部分，一个是发动本身的噪声大，一个是发动机悬置部件减振效果差，一个是车身前围和地板隔音技术不好。评价者对评价对象的主观感知印象，通过一定的评价标准（评定分值或等级）来判断评价对象的优劣好坏的办法。通常需要适量的评价者和评价对象的样本数量。参加主观评价的人员通常分成若干小组，每个小组由4-5人组成对评价对象进行评价，经过统计得出评价对象的评价值级度12345678910不能接受接受的过渡可以接受接受对象所以顾客绝大多数顾客比较挑剔的顾客受过培训的人员主观评估评估打分NVH的性能主观评估NVH主观评估顾客对车内NVH给出直觉的感受声音:安静或吵闹,舒适或烦恼振动:大或小,舒服或不舒服不同车辆的顾客对NVH有不同的感受运动车的顾客喜欢有力的发动机声音,而且感觉刺激豪华车的顾客喜欢安静而舒适的感觉MicrophoneAccelerometer驾驶员和乘客耳朵的声音地板或座椅轨道的振动方向盘的振动椅子和人体的振动整车级评估系统级评估部件级评估NVH客观评估噪声与振动（NVH）通过噪声顾客关注噪声污染政府制订了政府法规NVH对顾客非常重要NVH的好坏是顾客购买汽车的一个非常重要的因素.NVH影响顾客的满意度在所有顾客不满意的问题中,约有1/3是与NVH有关.NVH影响到售后服务约1/5的售后服务与NVH有关NVH目标分解转向系统的NVH匹配转向系统的噪音作为整车噪音的一部分，影响着车辆驾驶者的舒适性，如何改进转向系统的噪音现在已成为各个主机厂重点，对车辆的市场占有量和直接影响J.D.POWER的评价值；目前汽车的转向系系统的发展趋势:1980199020002010传统的转向系统产生噪音的元件噪声液压系统声音超过70dB便成为噪声，使人听起来极不舒服，甚至使人烦燥不安，噪声作为污染已经日益受到人们的重视。由于液压系统的振动和噪声本身不可避免，而且近几年，随着液压技术向高速、高压和大功率方向的发展，液压系统的噪声也日趋严重，并且成为妨碍液压技术进一步发展的因素，因此研究和分析液压噪声和振动的机理，从而减少与降低振动和燥声，并改善液压系统的性能，有着积极而深远的意义。在液压传动系统中，各元件或部件产生噪声和传递噪声程度不同。产生噪音的元件与部件名称液压泵溢流阀压力阀＠节流阀转向机转阀油缸油壶管路注：表中＠指的是溢流阀之外的压力控制阀转向系统的噪音分类为了解决转向系统噪音的产生问题，分别从转向系统装配关系和设计角度进而对其噪音进行分析。根据转向系统噪音来源，分机械噪音和液压噪音。机械噪音：传动连接件运动产生的噪音。液压噪音：主要指油泵和动力转向器液力助力系统所产生的噪音。目前转向系统进行的NVH的匹配主要解决的液压噪音，液压噪音中主要是油泵、转阀及油管的噪音；液压泵噪音的产生液压泵的流体噪声液压泵的流体噪声主要是由泵的压力、流量的周期性变化以及气穴现象引起的。在液压泵的吸油和压油循环中，产生周期性的压力和流量变化，形成压力脉动，从而引起液压振动，并经出口向整个系统传播。同时液压回路的管道和阀类将液压泵的压力反射，在回路中产生波动，使泵产生共振，发出噪声；另一方面，液压系统中(指开式回路)溶解了大约5%的空气。当系统中的压力因某种原因而低于空气分离压时，其中溶解于油中的气体就迅速地大量分离出来，形成气泡，这些气泡遇到高压便被压破，产生较强的液压冲击。需要大量的成本转向管路进行降噪最简单的方法就是在噪声源和其余部分之间进行使用合适的长度的柔性油管。柔性油管衰减噪声在较高的频率最有效。动力系统可以看作简单的泵——油管——流量控制阀系统。油管的长度对压力波动有很大的影响。通过合理的设计，有可能明显减小压力波动水平。降噪管的结构原理：在原始胶管中嵌入芯管，由于截面面积突然降低，约束流体运动，压力有所增加。流体在芯管中产生的压力波动在出口截面产生反作用波动，相位与原始波动有相位差。原始波与反作用波叠加，由于有相位差，振幅发生抵消。当流体流出芯管时，其振动振幅较之前被降低了，也就是降低了流体的压力波动。图1所示。图1降噪管示意图通常改善转向管路噪声的方法可以采用：合理布置管路，尽量避免尖锐角度和大转角的出现；另一种方式就是采用带降噪装置的软管。在管路的高压段采用软管，可以有效降低系统的噪声和振动程度。下图左所示是普通结构的软管，管子由表层（outercover）、强化层（reinforcedlayer）和内层管路(innertube)构成。图右所示是带有降噪器的软管，管子除上述的层结构外，还带有金属或高分子材料的调节器。普通结构软管带降噪器的软管系统匹配转向管路时当转向系统发出噪声时，应用调谐压力油管在减少噪声水平方面有很显著的效果如图二。一条螺旋金属管被放置在橡胶管总成之内，构成调谐器油管。调谐器油管是一种四分之一波长衰减器。这种装置被用在压力油管中来衰减泵的呻吟声；用在回油管中来帮助控制颤抖。图一图二转向系统NVH匹配流程实例B21NVH匹配通过测量原始状态转向系统的噪音,并且分析测量转向系统的振动频率为一阶在148HZ,二阶在296HZ，测得相对应的噪音值；转向系统的噪音驾驶室内的噪音影响还是较大的；转向系统的噪音理想状态在30dB以下；通常高压管的长度不少于500mm，降噪器的长度为软管的70%；B21转向系统NVH匹配实例148HZ噪音值44.5dB296HZ噪音值34.3dB051210020030040050150250350450Hz-3050-20-10010203040-25-15-5515253545dB(A)Pa294.27148.0039.2144.51CurveXY(front)294.2734.38294.2730.33148.0044.51148.0039.21F1216originalsteeringsystemFnew8.5mLpoweredsteeringpump148HZ噪音值44.5dB296HZ噪音值34.3dB原始状态时一阶和二阶的噪音水平B21转向系统NVH匹配实例13452匹配的具体方案五种方案，并且考虑到整车的噪音最终确定为方案4；30dB30dB优化后方案，怠速不打转向时，转向系统的一阶、二阶、三阶都在30dB左右较第一次方案已有改善，噪音基本上已达到接受的标准，但其中的方案1、方案2在二阶时噪音超过30dB为不好方案，其余方案都较原方案有改善；优化后的方案，怠速匀速打方向时，转向系统的噪音也有很明显的下降，并且噪音最大的是方案1和方案2；综合评定建