汽车噪音

汽车噪音1、NVH概述1.1NVH备受汽车企业关注国外公司的统计表明，整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关的。而各大公司有近1/5的开发费用耗费在解决车辆的NVH问题上。丰田Camry，本田Accord（阿科德）和美国克莱斯勒Tolos轿车。国内现在已经有很多整车企业和零部件企业开始了这方面的技术储备和实际应用。如，江铃，福田，长安汽车等。车辆NVH特性已越来越受厂家和客户的重视，因此如何开展NVH的评价、诊断对于解决NVH问题非常关键，它也在产品开发过程中的标杆研究和产品定型、积累设计数据起非常重要的作用.1．2、什么是NVH汽车的噪声（Noise）、振动（Vibration）、声振粗糙度（Harshness）统称为汽车的NVH特性，是衡量汽车设计及制造质量的一个重要因素。声振粗糙度又可称为不平顺性或冲击特性，与振动和噪声的瞬态性质有关，描述了人体对振动和噪声的主观感受，不能直接用客观测量方法来度量。乘员在汽车中的舒适性感受以及由于振动引起的汽车零部件强度和寿命问题都属于NVH的研究范畴。从NVH的观点来看，汽车是一个由激励源(发动机、变速器等)、振动传递器(由悬架系统和连接件组成)和噪声发射器(车身)组成的系统。汽车NVH特性的研究应该以整车作为研究对象，但由于汽车系统极为复杂，因此，经常将它分解成多个子系统进行研究，如发动机子系统(包括动力传动系统)、底盘子系统(主要包括悬架系统)、车身子系统等Noise噪声-人们所听到的-在20Hz-10000Hz频率范围内的声音-由频率，声级和声质表征Vibration振动-人们所触摸和看到的-在0.5Hz–500Hz频率范围，人体感觉的运动-由频率、量级和方向所表征Harshness平稳舒适性-噪声和振动的综合影响-粗糙、刺耳或不和谐的感觉，如轮胎气压太硬时车辆行驶的感觉-20-200Hz频率范围，由频率、量级和方向所表征。2、汽车NVH关注重点1）车身车身“boom”仪表板、转向柱振动/抖动座椅振动机-电系统噪声（座椅调节器、电动窗户、雨刮器、各种小电机等）空调暖风系统（HVAC）噪声车外噪声Exteriornoisereduction风噪声车内异响（SqueakandRattle）2）底盘通过悬挂输入到车身的力（粗糙路面输入、路面凸块输入等）减震器“chuckle”制动噪声/振动BrakeSquealBrakeJudder(shakingofvehiclecausedbybraking)方向盘振动车轮不平衡3）怠速抖动和轰鸣高档低速由于发动机扭矩引发的抖动和轰鸣急加速（WOT）由发动机和排气系统振动引发的噪声和辐射噪声缓加速（Part-load）滑行（coast）除发动机外的道路噪声和振动匀速(SmoothRoad)由轮胎和动力总成不平衡，及轮胎力变化引发的抖动、粗糙声音和轰鸣声，风噪和轮胎噪声匀速(RoughRoad)道路激励噪声和抖动、冲击轰鸣声Lugging（高档低速）由于发动机扭矩变化引发的抖动和轰鸣声Tip-in由动力总成弯曲引发的噪声（Moan）4）动力总成发动机噪声振动/发抖启动/熄火声音/振动附件噪声(AC,Alternator,etc.)排气/进气噪声变速箱噪声桥噪声（后轮驱动）传动系齿轮噪声3、主观评价常用NVH现象晃动：指车身、发动机左右摆动的振动现象，一般为车身和发动机的低频刚体运动。跳动：指车身、发动机上下颠簸的振动现象，一般为车身和发动机的低频刚体运动。撺动：指车辆、发动机前后振动的现象。抖动：指车辆的振动现象，有手脚发麻的感觉，频率在10-30Hz范围内。如方向柱、底板、仪表板抖动等。摆动：指方向盘扭转振动现象，主要是由车轮不平衡和转向系共振诱发。低频噪声：指结构噪声，由结构振动引发，频率在20-500Hz。中高频噪声：指空气噪声，频率在250-5000Hz。啸叫声(Whistle)：口哨声，一般由增压器、进气系统发出。4、NVH主观评价术语“呜呜”声(Whine)：齿轮啮合产生，属中高频噪声。“卡嗒”声(Rattle)：齿轮轮齿之间的碰击声。“吱吱嘎嘎”声（S&R）:指摩擦挤压声，一般为内饰件松动所诱发。“嗡嗡”声（Buzz）：由路面不规则引发的噪声。发动机噪声：对柴油机的主要噪声源是燃烧噪声，对汽油机的主要噪声源是进、排气噪声和配气机构噪声。“隆隆”声（Rumble）：车轮滚动声，中低频噪声，150-500Hz。声音品质：指声音的令人厌烦程度。如有的声音虽声压级不高，听起来令人十分不安和烦躁，而有些声音声压级高，但听起来却十分悦耳。语言清晰度：指在车内乘员之间说话的清晰程度。“突突”声（Throb）：排气系统5、主观评价条件1）试验场地为保证评价结果的一致性，评价场地应在国家级试验场进行，评价路面包括平坦路面、粗糙路面和冲击路面，路面均应保持干燥且清洁。平坦路面应选择试车场的长直线试车道，粗糙路面选择试车场的小卵石路，冲击路面选择试车场减速带路面。路面：清洁、干燥、无积水和积雪2）试验环境符合GB/T12534-90《汽车道路试验方法通则》3.4的规定风速不大于3m/s大气温度允许在-20-40°C范围内环境噪声：应低于被测噪声10dB3）车辆技术状况汽车各总成、部件、附件及所属装置（包括随车工具与备胎）必须按规定装备齐全；汽车制动、操纵等各系统必须按该车技术条件规定调整到位，确保车辆安全；试验车辆如是新车，应完成2000km的磨合。轮胎花纹高度不小于3mm；气压应符合该车技术条件规定，误差不超过±10%；整车姿态和四轮定位必须按该车技术条件规定调整到位；试验车应清洁卫生。6，主观评价项目怠速NVH怠速NVH是指车辆在定置怠速时的NVH现象。轰鸣声（Boom）轰鸣声是一种车内低频噪声，频率在20-100Hz范围内，耳膜有压力感。动力传动系NVH动力传动系NVH是指由发动机、变速箱、传动轴和驱动桥所引发的振动噪声现象。道路NVH道路NVH是指由路面引发的振动噪声现象。风噪声风噪声是由汽车行驶在中高速时所产生的噪声现象。机电系统NVH机电系统NVH是指电器系统及其机械附件工作时所引发的NVH现象。驾驶操作性驾驶操作性是指驾驶员在变换操作车辆过程中所产生的NVH现象（1）怠速NVH操作条件车辆行驶一段时间后静止下来，发动机启动，即在热怠速状态下，所有电器负荷均打开（有空调车辆打开空调）评价内容1）点火/熄火时的NVH性能点火/熄火时有无抖动，即驾驶室或车身有无晃动、跳动，及异常的撞击声等。2）怠速NVH性能评价点火初期时发动机工作是否平稳，工作一段时间能否平稳下来；感受方向盘、变速杆、仪表板、底板有无抖动，以及车身侧围后围、后视镜、防护栏、保险杆等。驾驶员在车内和车外听声音，判断噪声类型，有无高频噪声，车内隔声效果，特别是发动机防火壁的隔声效果做出评价。（2）轰鸣声Boominga)操作条件在平坦路面上，分别在各前进档位下WOT（急加速）/partload（缓加速）/Coast（滑行）和典型车速匀速条件下，及低速减速带路上驾驶。急加速和缓加速均加至最高车速；对于滑行，应在所选择档位突然释放油门、不摘档；减速带上行驶车速为30km/h。b)评价内容仔细听判断车内有无轰鸣声及大小，是在低速区还是中高速区，确定所在的发动机转速。在减速带上驾驶，评价车内轰鸣声的大小以及零部件异常声响。（3）动力传动系噪声a)操作条件1）在定置条件下缓慢踩油门发动机转速从怠速升至额定转速。2）在平坦路面上，分别在各加速档位下WOT（急加速）/partload（缓加速）/Coast（滑行）。b)评价内容1)发动机噪声评价定置工况下车内噪声的大小和三种工况下的车内噪声差别，以及进行换档操作，听声音有无异常噪声及大小，如增压器啸叫声、“呜呜”声、进排气噪声、高频噪声等。并判断车身的隔声效果。2）变速器变速器有无“呜呜”声、卡嗒声等。3）后桥有无异响声响。4）车身振动方向盘、底板、变速杆、座椅、后视镜的振动大小，及有无跟发动机转速有关的共振。（4）道路NVH性能a)操作条件1）平坦路中高速匀速操作、从前进低档到高档连续加档操作及相应的减档操作2）粗糙路（小卵石路），按道路可靠性所规定的档位和速度匀速操作，一般为3档50km/h。3）减速带匀速10、20、30km/h，3档b)评价内容1）在平坦路中高速均匀工况下行驶时，在前后座上评价轮胎与地面接触噪声，有无道路隆隆声；2）在平坦路中高速均匀工况下行驶时，3）在平坦路中高速均匀工况转向系统（方向盘）是否摆动；4）在平坦路中高速均匀工况下行驶时，评价方向盘、座椅、底板的抖动大小，判断是否由于车轮或发动机激励输入与悬挂系统共振所致；5）在平坦路面上，加减档时车辆是否有抖动；6）在粗糙路面上，评价方向盘、座椅、低板振动量级，及车内噪声和声音品质；7）在粗糙路面上，对前后座椅进行评估，感觉座椅是否能良好地隔离路面输入，是传递还是放大了路面激励；8）在粗糙路面上，评价语言清晰度，是否要提高讲话的音量；9）在粗糙路面上行驶时，评价是否存在吱吱嘎嘎声、嗡嗡声和卡嗒声，响度是否很大，和声音是否很厌烦；10）在车辆经过单个凸块时，车辆是否能立刻吸收冲击并变得平缓，很快的衰减；11）在车辆经过单个凸块时，声音粗糙度是否良好，有无令人厌烦的声音。（5）风噪声a）操作条件平坦路匀高速操作，速度应大于80km/h。b）评价内容评估急速气流掠过车身、车窗、天线和车门所产生的噪声，听A柱附近和后视镜周围是否有口哨声，相关噪声大还是小？声音是否柔和？或是否吵杂和粗糙？车辆是否不受哨声和漏气的影响？（6）机电系统NVH包含的主要附件内部附件：玻璃升降器、电动天窗、电动滑门、空调和暖风系统等。外部附件：洗涤器、雨刮器、电动天线、电动后视镜等a）操作条件在车辆定置状态下操作电器附件使其正常工作。B）评价内容评价内部电器和外部电器附件工作时的噪声量级、声音品质的好坏（声音是否很厌烦、刺耳）。（7）驾驶操作性a)操作条件1）起步操作2）怠速行驶3）低速行驶时不断地猛踩/放松油门踏板、换档操作、踩离合和松离合。4）中高速行驶时不断地轻点/轻松油门踏板、换档操作。5）匀速、加速和减速行驶b)评价内容1）评价发动机在起步时工作的稳定性；2）怠速行驶时车辆是否抖动，怠速是否过低；3）在低速换挡时车辆是否前后窜动（悬挂柔性））、发动机是否前后撺动（悬置前后刚度），及车辆能否良好控制；4）踩离合、松离合是车辆是否抖动，车辆能否良好控制5）在中高速时轻点/轻松油门踏板、换档操作时，是否有抖动现象，车辆能否良好控制6）匀速、加速和减速时的稳定性7）传动系（如后桥）是否有异常噪声。8、如何降低NVH汽车振动和噪声的产生并不是相互独立，而是紧密联系的。可以说，噪声源于振动，振动、噪声和舒适性这三者是密切相关的。既要减小振动、降低噪声，又要提高乘坐舒适性、保证产品的安全性、环保性以及使用性能。降低NVH是系统问题，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。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要改善汽车的NVH特性，首先是对其振动源和噪声源的控制。这就需要改善产生振动和噪声的零部件的结构，改善其振动特性，避免产生共振；改进旋转元件的平衡；提高零部件的加工精度和装配质量，减小相对运动元件之问的冲击与摩擦；改善气体或液体流动状况，避免形成涡流；改善车身结构，提高刚度；施加与噪声源振幅相当而相位相反的声音等。其次要控制振动和噪声传递的途径。这就需要对结构的振动和噪声传递特性进行分析并改进，使之对振动和噪声具有明显的衰减作用而不是放大；优化对发动机悬置的设计，降低发动机向车身传递的振动；对悬架系统进行改进，阻断振动的传递；采用适合于平面振动的阻尼材料、适合于旋转轴类的扭振减振器以及针对其它线振动的质量减振器；分析和改进结构，特别是车身的密封状况