汽车噪声及振动理论

1、汽车噪声及振动理论1汽车噪声及振动理论第1页汽车结构汽车车身 (白车身, 装饰车身)动力系统 (发动机, 变速器)动力系统辅助系统底盘/悬架空调控制系统电气设备2汽车噪声及振动理论第2页安全性耐久性NVH动力性能燃油经济性能发动机调整性能空调系统控制电子系统性能成本控制技术控制排放控制安装空间/工效学质量控制安全办法重量控制汽车属性3汽车噪声及振动理论第3页什么是NVH?噪声 在 20 - 10 khz 范围- 以频率, 声级和品质为特征- 可能是不被期望 (道路 NVH)- 可能是被期望 (大功率发声发动机) 振动- 被身体感知运动, 主要在 5 hz- 50 hz 范围- 以频率, 幅度

2、和方向为特征不舒适性- 令人不快, 刺耳或者不协调感觉 NVH: Noise噪声, Vibration振动 Harshness不舒适性4汽车噪声及振动理论第4页为何要考虑NVH?NVH 对消费者来说是主要NVH 可能造成用户不满意和不舒适NVH 对消费者满意度产生影响大约全部问题1/3 是与 NVH相关NVH 影响理由大约全部保修成本1/5是与NVH相关5汽车噪声及振动理论第5页怎样确定 NVH?属于 汽车系统辅助系统部件NVH水平消费者要求政府法规企业要求和可行技术标准汽车6汽车噪声及振动理论第6页汽车 NVH 问题动力系统粗暴空转加速 / 减速噪声自动变速 NVH巡航 平坦道路 NVH传动

3、系统NVH Power Steering Moan, Grunt.踩下踏板 / 松开踏板 NVH交流发电机 WhineTake-off / 车道 NVH发动机起动 / 关闭 NVHP/T 声品质P/T 声品质 音调伪装道路NVH 粗糙/粗暴冲击不舒适性和 振动轮胎-轮子产生振动 & 细咬轮胎噪声道路 / 隧道风激噪声空气泄漏Pass-By / Drive-By 噪声刹车 NVH : 刹车粗暴程度刹车 Squeal空调控制 NVH 送风机电动机噪声空气急流噪声A/C 压缩机 和 制冷剂发动机冷却风扇Shield Wipers功率锁/ 开关Squeak & Rattle NVH NVH/S&R7汽

4、车噪声及振动理论第7页源 通道 接收体模型源 动力系统风道路其它源通道源接收体源源源源源通道通道通道 (结构激励和空气激励)底盘车身内部其它接收体驾驶者和乘客耳朵驾驶者和乘客手 (方向盘)驾驶者和乘客脚 (踏板, 脚趾板)驾驶者和乘客 (座椅)接收体传递通道振动噪声源8汽车噪声及振动理论第8页P/T NVH道路噪声风激噪声车速道路及 P/T 振动道路及P/T 噪声风激噪声P/T 声品质0 Hz100 Hz250 Hz800 Hz5000 HzNVH 源和汽车车速NVH 源和频率9汽车噪声及振动理论第9页动力系统 NVH结构激励动力装置振动排气装置传动轴空气激励排气装置感应装置动力装置辐射隔振器

5、隔离支架隔离车体敏感度通道源 通道 接收体动力系统动力装置传递轴系排气系统进气系统隔振器10汽车噪声及振动理论第10页发动机速度 (rpm)6000频率 (Hz)1003001st 阶次3rd 阶次例: 6-缸 发动机发动机阶次: 发动机速度: 频率动力系统 NVH动力系统 NVH 与发动机转速相关11汽车噪声及振动理论第11页频率 (Hz)发动机转速(rpm)动力系统 NVH彩色平面图瀑布平面图12汽车噪声及振动理论第12页道路 NVH激励道路表面形状轮胎刚性和压力轮胎补丁长度和形状轮胎宽度和尺寸汽车车速通道隔离悬架隔离结构样式: 控制臂, 稳定器闩, 等等.轮胎弯曲模式和声学模式响应: 车

6、身敏感度源 通道 接收体13汽车噪声及振动理论第13页风激 NVH风激噪声: 这种噪声由汽车周围空气运动而产生激励:空气动力学湍流空腔共鸣其它: 天线涡流, 挡风玻璃涡流通道没有密封空洞和缝隙经过部件传递控制: 汽车外形密封 60 miles/hour源通道接收体14汽车噪声及振动理论第14页车体 NVH 整车模态-白车身-装饰车身局部模态车体 框架 敏感度通道敏感度结构通道声学通道地盘/悬架 NVHMmx源通道接收体15汽车噪声及振动理论第15页噪声通道及控制噪声处理反射: 密封障碍物材料吸收: 吸收材料源通道接收体16汽车噪声及振动理论第16页振动通道及控制振动隔离振动吸收源通道接收体17

7、汽车噪声及振动理论第17页源通道接收体麦克风加速计客观评价: 用分析法和测试来评价 NVHNVH 评价驾驶员和乘客耳朵处噪声大小: 声级和声音品质地板和椅子上振动方向盘振动座位和人们身体振动18汽车噪声及振动理论第18页主观评价声品质历史趋势表明 NVH性能每 10 年改进1 VER源 通道 接收体主观评价: 用户直觉声音: 平静或者喧华, 令人愉快或者担忧 振动: 大或者小, 舒适或者不舒适19汽车噪声及振动理论第19页源 通道 接收体声品质悠扬声音糟糕声音不一样人有不一样声音品位20汽车噪声及振动理论第20页声品质源 通道 接收体从历史观点上说，汽车噪声处理称为噪声控制只有噪声品质是人们

8、所关心聚焦大原因, 比如, P/T,道路, 风激噪声80年代末期汽车工业噪声品质噪声与频率和发动机转速相关声音有特殊音调噪声，尖利度，响度等等.噪声内容影响听力全部汽车噪声都能影响用户满意度部件噪声品质21汽车噪声及振动理论第21页例: 户内声品质优良声音平静低频 (固体) 一个碰撞无外来噪声糟糕声音大高频(锡, 廉价)敲钟冲击噪声, 喳喳声, 等等.Aston MartinTaurus源 通道 接收体22汽车噪声及振动理论第22页声级没有考虑品质总噪声能量阶次内容令人愉快汽车点火阶次应该被控制 内容增加了功率，运动印象线型平稳性测量和噪声直觉噪声在贯通RPM范围内在 品质方面应该是一致高频噪

9、声有害噪声清楚度指标与讲话干涉相关声品质: 与发动机相关源 通道 接收体23汽车噪声及振动理论第23页车内噪声噪声通道 1噪声通道 2噪声源 1振动源 1噪声源 2噪声源 N振动源 2振动源 N振动通道 1振动通道 2振动通道 噪声通道 通道1通道2通道3通道4通道5通道6通道7通道8通道9整车 NVH 模型: 源-通道-接收体模型24汽车噪声及振动理论第24页整车 NVH 模型: 模态合成模型 其它系统整车模型动力装置系统车体结构模型车体声学模型排气系统模型车架模型25汽车噪声及振动理论第25页模态一致整车 NVH为每一个系统设置模态频率将耦合减到最少指导汽车和系统 NVH 设计26汽车噪声

10、及振动理论第26页整车 NVH整车系统子系统零部件战略决议开发开始项目确认试生产出厂目标分解性能验证目标和 Cascading基准请求汽车和系统级别数据库快速原因分析 竞争汽车设置目标关于竞争行为未来关于其它属性，成本，重量之间平衡子系统Cascade要求设计取人27汽车噪声及振动理论第27页整车 NVH目标和 Cascading28汽车噪声及振动理论第28页Pass-By 噪声10m10m10m10m10m10m7.5m7.5m3m50 m麦克风麦克风A-AB-B为何考虑 Pass-By噪声?用户关心噪声污染政府要求了噪声标准29汽车噪声及振动理论第29页欧洲标准1970: 82 dB1974: 80 dB1984: 77 dB1995: 74 dBPass-By 噪声197019741984199582807774dB(A)71