《NVH与汽车发展》课件

NVH与汽车发展NVH代表噪声(Noise)、振动(Vibration)和粗糙度(Harshness)。NVH是汽车性能的重要指标之一，直接影响驾驶员和乘客的舒适度。课程介绍NVH与汽车汽车NVH性能是衡量汽车舒适性和品质的重要指标。学习目标理解NVH概念，掌握噪声源分析与控制方法，提升汽车NVH性能。课程内容噪声、振动与声学基础噪声源分析与评价NVH控制技术与优化方法典型案例分析与总结NVH概述NVH是汽车领域的重要研究方向，指噪声（Noise）、振动（Vibration）和声学（Harshness）的综合性指标，衡量汽车的舒适性和品质。NVH与汽车的结构、材料、制造工艺以及行驶环境等因素密切相关，影响着驾驶员和乘客的乘坐舒适性、车内环境质量以及车辆的声学性能。汽车的NVH性能直接影响着汽车的整体品质和市场竞争力。因此，如何有效地控制和改善汽车的NVH性能成为汽车设计和制造过程中一项重要的课题。噪声、振动与声学基础噪声噪声是人类在工作或生活中不希望出现的、影响人们正常生活的声音。振动振动是指物体围绕平衡位置的往复运动，是噪声产生的主要原因。声学声学是研究声音的产生、传播、接收以及与物质相互作用的科学。噪声源分析发动机噪声发动机运转时产生多种噪声，包括燃烧噪声、机械噪声、进排气噪声等。轮胎噪声轮胎与路面摩擦产生的噪声，会随着车速和路面状况而变化。传动系统噪声传动系统包括变速器、差速器等，运转过程中产生的噪声主要由齿轮啮合、轴承摩擦等引起。空气动力噪声车辆高速行驶时，空气阻力产生的噪声，包括风噪和气流噪声。噪声评价指标噪声评价指标用于量化和评估车辆的噪声水平。这些指标通常用于比较不同车辆的噪声性能或确定噪声控制措施的有效性。dBA声压级测量声音强度的常用指标Hz频率声音波形的振动速度dB(A)A加权声级模拟人耳对不同频率声音的敏感度LC声级计用于测量和分析噪声水平的设备微小噪声源的检测与识别1声学测量使用声学仪器，例如声级计和声强计，来测量噪声水平和声强分布。2噪声源定位通过声强测量、声源识别软件和声学成像技术来识别噪声源的位置。3噪声特征分析分析噪声的频率、时间特性和空间分布，以便识别噪声源的类型和特性。主要噪声源分析11.发动机噪声发动机是车辆的主要噪声源之一，包括燃烧噪声、机械噪声和进排气噪声。22.轮胎噪声轮胎与路面摩擦产生的噪声，受路面状况、轮胎花纹和行驶速度影响。33.传动系统噪声传动系统包括变速箱、离合器、传动轴等，主要产生机械噪声和齿轮啮合噪声。44.空气动力噪声车辆高速行驶时，空气与车身表面摩擦产生的噪声，受车身形状和风阻系数影响。发动机噪声燃烧噪声气缸内燃烧产生的压力波引起气缸体、曲轴、连杆等部件的振动。机械噪声活塞、连杆、曲轴等部件的运动和摩擦产生的噪声。排气噪声废气从排气管排出时产生的噪声，与排气系统设计有关。轮胎噪声轮胎噪声来源轮胎噪声主要来源于轮胎与路面摩擦产生的噪音，同时也会受到车速、路面状况和轮胎花纹的影响。花纹的影响轮胎的花纹设计对噪声水平有很大影响，不同花纹设计会产生不同的噪声频率和强度。噪声控制为了降低轮胎噪声，可以采用静音轮胎，通过特殊材料和结构设计来降低噪声的产生和传播。传动系统噪声1齿轮啮合噪声齿轮啮合产生的噪声是主要来源，受齿轮精度、齿形、润滑状况等影响。2轴承噪声轴承磨损、润滑不足、安装精度等都会产生噪声，影响传动系统平稳运行。3振动噪声传动轴、齿轮箱等部件的振动会传递到车身，产生振动噪声。4风噪声传动系统内部空气流动产生的噪声，影响传动系统舒适性。电子电气系统噪声电机噪声电动机在运行时会产生各种噪声，包括电磁噪声、机械噪声和气动噪声。电子元器件噪声电子元器件，如继电器、开关和传感器，也可能产生噪声，这些噪声通常是由于元器件的振动和电磁干扰造成的。电源噪声电源系统中的噪声通常是由电源波动、电流变化或电磁干扰引起的。音频系统噪声音频系统中的噪声，例如扬声器、功放和麦克风，也会对车内噪声环境产生影响。空气动力噪声高速行驶空气与车身相互作用，产生湍流，引发噪声。风噪高速行驶，车身周围气流流动，产生风噪声。轮胎噪声高速行驶，轮胎与路面接触，产生摩擦和振动，造成轮胎噪声。气流噪音车身周围气流经过车轮，产生气流噪声。NVH控制技术NVH控制技术是指通过各种措施来降低汽车的噪声、振动和声学问题，提高汽车的舒适性和驾驶体验。NVH控制技术主要包括主动控制技术和被动控制技术两种。主动控制技术主动降噪技术主动降噪技术通过产生反相声波抵消噪声，用于控制发动机、轮胎和风噪等。主动降噪系统通常安装在车内，使用麦克风检测噪声并生成反相声波。主动减振技术主动减振技术利用传感器检测振动，通过执行器施加反向力抵消振动。主动减振技术可以用于控制车身振动，提高乘坐舒适性，并改善操控稳定性。被动控制技术隔音材料隔音材料主要用于阻挡噪声传递，吸收噪声能量，降低噪声的传播。阻尼材料阻尼材料用于吸收振动能量，减少振动传递，降低振动噪声。结构优化通过优化车身结构、悬挂系统、发动机等结构，降低振动和噪声的产生。整车NVH优化方法汽车NVH性能优化方法包括以下几个方面。1系统级优化车辆的整体设计和布局，以最大限度地减少噪声和振动。2部件级优化对发动机、变速箱、轮胎等部件进行优化，降低噪声和振动。3材料级优化使用高性能吸声材料和隔音材料，降低噪声和振动。4工艺级优化采用先进的制造工艺和装配工艺，降低噪声和振动。虚拟仿真在NVH优化中的应用虚拟仿真技术可以帮助工程师在产品开发初期进行NVH性能预测，并进行优化设计。虚拟仿真可以模拟各种工况下的NVH性能，包括发动机噪声、轮胎噪声、风噪声等。虚拟仿真可以有效降低成本，缩短研发周期。例如，通过虚拟仿真技术，工程师可以快速找到最佳的隔音材料和结构设计，从而避免实物样车测试。声学材料在NVH优化中的应用声学材料在NVH优化中起着至关重要的作用，能够有效降低噪声和振动。常用的声学材料包括吸声材料、隔声材料和阻尼材料，它们通过不同的原理来减弱噪声和振动。吸声材料能够吸收声能，减少噪声的反射和传播；隔声材料能够阻挡声能的传播，降低噪声的穿透性；阻尼材料能够消耗振动能量，抑制振动。整车性能评价指标指标描述评价方法噪声水平车内噪音、车外噪音声强计测量振动水平车身振动、座椅振动加速度计测量声学舒适性车内音质、声音清晰度主观评价、声学测试整车NVH性能评估主观评价通过专业的测试员对车辆进行驾驶体验，评价其NVH性能。客观测试使用专业的测试设备，对车辆的噪声、振动和声学指标进行测量和分析。数据分析对测试数据进行分析，识别车辆NVH性能的优缺点，并提出改进建议。整车NVH性能良好的目标舒适安静的驾乘环境低噪声、低振动，为驾驶员和乘客提供舒适、安静的驾乘体验。良好的驾驶操控体验降低驾驶员疲劳，提升驾驶乐趣和安全性。提升汽车品牌价值良好的NVH性能能够提升整车品质，增强消费者对品牌的信赖感和好感度。符合法规标准和市场要求满足国家或地区的噪声排放标准，符合市场对汽车NVH性能的普遍要求。整车NVH性能问题的原因分析1设计缺陷设计阶段的疏漏可能导致零部件之间匹配不良或共振现象，造成NVH问题。2制造工艺生产过程中的工艺偏差，例如材料缺陷、焊接质量不佳，会影响车辆的NVH性能。3使用环境车辆行驶的路况、气候条件等因素都会影响NVH性能，例如崎岖路面或高温环境下。4使用习惯驾驶员的驾驶习惯，例如急加速、急刹车等，也会对NVH性能产生负面影响。整车NVH性能提升途径优化设计通过优化设计，可以降低噪声源的强度，例如优化发动机结构以降低发动机噪声，优化轮胎结构以降低轮胎噪声。降噪材料使用吸音、隔音、阻尼材料，可以有效地阻隔和吸收噪声，从而降低车内噪声水平。主动降噪通过主动降噪技术，可以生成与噪声反相的声波，从而抵消噪声，提高车内静音效果。优化工艺优化制造工艺可以提高车辆的密封性，降低车内噪音，例如通过改进车门密封条的结构和材质，可以有效地减少风噪。整车NVH性能提升方案材料改进使用低噪声材料，例如吸声材料和隔音材料，降低振动传递和噪声传播。结构优化改进车身结构，例如增加隔音层，优化车门密封，降低振动传递。控制技术采用主动噪声控制技术，使用扬声器产生抵消噪声的声波，降低噪音。软件升级升级车载软件，优化发动机控制策略，降低发动机噪音，提高车辆舒适性。典型案例分析以某款SUV车型为例，其NVH性能优化方案涉及多个方面：发动机舱隔音材料底盘隔音材料车身结构优化主动降噪技术通过优化，该车型噪声水平显著降低，舒适性提升明显，取得了良好的效果。主要收获与思考1NVH的重要性NVH性能直接影响汽车的舒适性和驾驶体验，是汽车研发的重要指标。2技术革新随着技术进步，NVH控制技术不断发展，为提升汽车性