37
37
客观评估
客观评估的内容:
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
Microphone
Accelerometer 38
38
1. NVH现象与基本问题 2. 噪声与振动源 3. NVH传递通道 4. NVH的响应与评估
5.NVH试验
6. NVH的CAE分析 7. NVH开发 8. 汽车声品质
• 传递路径隔离 – 悬挂的隔振设计 – 结构模态: 控制臂, 稳定杆, 等 – 轮胎的声腔模态和结构模态的耦合 • 响应: 车身灵敏度
24
24
风激励噪声
风激励噪声: 由于气流绕着汽车运动而产生的噪声
激励源:
– 空气动力湍流 – 其他: 天线的涡流, 挡风玻璃的湍流
> 90 km/h
25
25
1. NVH现象与基本问题 2. 噪声与振动源
整车模态的刚度要足够大,以避免产生奇异噪声 局部模态应该足够高,以避免引起NVH问题, 如轰鸣声, 等.
30
30
车身阻尼处理
在车身板上, 加阻尼材料可以减小结构振动和 产生的辐射噪声(中频).
Roof Package Tray
Dash Valve Cover
Oil Pan Wheelhouse Doors Floorpan
车身 动力系统 底盘及悬架 电子系统 ……
在所有性能领域（NVH， 安全碰撞、操控、燃油经 济性、等）中，NVH是设及面最广的领域。
4
4
什么是NVH？
NVH: Noise, Vibration and Harshness 噪声 Noise:
是人们不希望的声音 注解: 声音有时是我们需要的 是由频率, 声级和品质决定的 频率范围: 20-10,000 Hz
• T.E. vs. Gear Noise
Gear Mesh
Xa
Xb
啸叫的原因：齿轮啮合不好
15
15
变速器敲击
60000 50000
40000
MB1 Mag Excite MB1 Mag JOA MB2 Mag Excite MB2 Mag JOA
Force Magnitude (N)
30000
MB3 Mag Excite MB3 Mag JOA MB4 Mag Excite
• 孔洞的控制 • 隔声材料的应用 • 吸声材料的应用
28
28
振动通道的控制
振动通道控制的方法有:
• 车身结构的控制：提 高结构和支架的刚度, 阻止振动的传递
• 隔振器
• 吸振器
• 阻尼材料
29
29
结构通道控制: 车身结构
车身的结构模态应该与其他相邻结构模态分开
车身结构模态应该与车身声腔模态分开
空滤器 进气口噪声 壳体的辐射噪声
四分之一波长管 谐振腔
22
22
排气系统的NVH
控制指标
挂钩传递到车体的力 排气尾管噪声 壳体辐射噪声
控制方法：
消音器的设计
波纹管/球连接的选择
。。。。。。
23
23
路面-悬挂-底盘的NVH
• 激励源
– 路面表面的形状
– 轮胎的刚度和压力 – 轮胎块的长度和形状 – 轮胎的宽度和尺寸 – 汽车的速度
35
35
通过噪声测试
50 m
10 m
>3 m
麦克 风 麦克 风 10
10 m
10 m
7.5 m 7.5 m 10 m
AA
m
10 m
BB
通过噪声标准
标准: 欧标, ISO, SAE, 等. Standards:
82 80 77 dB(A) 74 71
Euro, ISO362, SAE J986, SAE J1470, etc.
• 源
– – – – – – – – – – – – 动力系统 风 路面 其他 底盘 车身 内饰 其他 耳朵 手 脚 座椅
多通道分析
Noise source 1 Noise source 2 Noise path 1 Noise path 2 Noise path … Vibration path 1 Vibration path 2 Vibration path … Interior Sound & Vibration
39
39
室外和室内试验
试验场(路面)试验 实验室试验
试验道路:
环道 直道 平整的沥青路面 平整的水泥路面 粗糙的水泥路面 砖做的路面 鹅石路面 斜坡路面
试验种类
振动试验 噪声试验 灵敏度试验
其它
40
40
振动试验
模态试验
o o 锤子敲击 激振器激励
33
33
1. NVH现象与基本问题 2. 噪声与振动源 3. NVH传递通道
4.NVH的响应与评估
5. NVH试验 6. NVH的CAE分析 7. NVH开发 8. 汽车声品质
34
34
汽车NVH的两方面的评估
车外通过噪声的评估 车内NVH的评估
车内NVH评估的两个方面
主观驾评 客观测试评估
8
8
NVH与频率的关系
路面及动力系统 的振动 Road & P/T Vibration
路面及动力系统的噪声Road & P/T Sound
动力系统的声品质
P/T Sound Quality
风激励噪声Wind Noise
0 Hz 100 Hz 250 Hz 800 Hz 5000 Hz
9
9
源-通道-接受体模型
附件的振动及辐射噪声
17
17
启动噪声
发动机缸盖15CM处
CM5_CB10改进前 浪迪_K14 五菱_B12 CM5_CB10改进后
改进方案为：1、加强飞轮 2、飞轮启动齿轮不倒角 3、加大飞轮启动齿圈直径
18
18
传递轴系的NVH
第一阶传递轴激励 传递齿轮啸叫 2阶激励
分动器
前半轴 变速箱 万向节 后驱动桥
Hammer 发动机 Accelerator Accelerator
41
41
噪声测试
车内噪声 进气噪声 排气噪声 发动机辐射噪声 壳体辐射噪声 通过噪声
静态性能
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
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
NVH是汽车最重要的指标之一
3
3
汽车所有的结构都有NVH问题
支撑轴承 前驱动桥 前传递轴 后传递轴
后半轴
Balance Plane
19
19
1. 齿轮啮合
2. 轴的不平衡 3. 由十字连接引起的2阶激励
O r B A
20
20
进气系统和排气系统的NVH
进气系统
排气系统
Orifice
Tailpipe
歧管的设计与声品质
3 2 1 进气总管 4 6 5
21
21
进气系统NVH
空气声的传递通道:
噪声源 噪声传递通道 • • • • • • • 发动机的辐射噪声 进气系统的噪声 排气系统的噪声 车胎与路面的摩擦噪声 风激励引起的噪声 传递轴系的噪声 各种结构噪声(如发动机等)
• •
车体 车体上的一些空、洞等结构
27
27
噪声通道控制
噪声通道是由声学包装来完成的
• 车发动机转速的关系
动力系统(P/T) NVH
风噪Wind Noise 路噪Road Noise
车速Vehicle speed
Powertrain NVH Dominance
Road NVH Dominance
Wind NVH Dominance
Wind NVH Road NVH Powertrain NVH Speed 10 30 50 70 Speed 90 110 130 150
Engine
Transmission 12
12
发动机噪声源
燃烧噪声
活塞载荷 气缸盖载荷 曲轴轴承载荷
机械振动与噪声

曲轴系统 凸轮轴系统 链,齿轮,皮带 非燃烧引起的冲击 附件
流动噪声
• • • 进气 排气 风扇
13
13
曲轴扭转振动
引起的问题
曲轴共振 曲轴的应力集中和断裂
2.噪声与振动源
3. NVH传递通道 4. NVH的响应与评估 5. NVH试验 6. NVH的CAE分析 7. NVH开发 8. 汽车声品质
11
11
源: 动力系统NVH
动力系统 Powertrain
Powertrain
Mount
Intake Exhaust
Powerplant
Driveline
动力总成 Powerplant
振动响应
o 座椅, 方向盘, 等seat track, steering wheel, etc.
100
4 poster shaker
异响识别 激光测量, 等
Magnitude (Hz)
隔振器刚度
10
1
T-Magnitude(Y)
0.1
T-Magnitude(Z)
0.01 0 100 200 300 400 500 Frequency (Hz)