NVH材料在汽車中的應用

1、NVH材料在汽車中的應用     噪聲、振動和舒適性是衡量現(xiàn)代汽車制造水平的綜合性技術指標，特別是對于轎車而言，車內(nèi)噪聲狀況更是衡量轎車檔次的標準之一。近年來，世界汽車業(yè)各大整車制造企業(yè)和零部件企業(yè)對汽車NVH問題尤為關注。為了提高車輛的舒適性，各大汽車公司都對汽車的NVH水平制定了嚴格的控制標準，并將汽車NVH技術作為重要的研究方向。    眾所周知，NVH是指Noise（噪聲）、Vibration（振動）和Harshness（聲振粗糙度），其中聲振粗糙度是指噪聲和振動的品質。由于聲振粗糙度描述的是振動和噪聲使人不舒適的感覺，因此有

2、人稱Harshness為不平順性。振動可以引起噪聲，噪聲也可以引起結構共振.考慮到NVH產(chǎn)生的原因相同，且經(jīng)常相互作用，故將其作為一個整體進行研究。    從本質上講，汽車NVH技術的研究就是解決汽車的振動和噪聲問題，這研究不僅僅適用于汽車新產(chǎn)品的整個開發(fā)過程，而且適用于改進現(xiàn)有車型的乘坐舒適性。同時，由于汽車NVH特性的研究基本上是與汽車產(chǎn)品的整個設計、開發(fā)過程同步進行的，所以發(fā)現(xiàn)的問題可以及時得到修改，不必等到生產(chǎn)出樣車之后，從而節(jié)省了大量的時間和資金。    噪聲源、傳播途徑和接收者是噪聲控制中須考慮的3個環(huán)節(jié)，研究各種聲源的發(fā)

3、聲機理、控制和減少噪聲的產(chǎn)生是根本性措施。但由于技術條件等因素的限制，控制噪聲源往往難以辦到，且需花費大量時間和人力，而對于接受者進行控制則更為不現(xiàn)實。因此，目前噪聲控制中一種簡單適用的方法就是切斷噪聲傳播途徑，圖1為噪聲在汽車內(nèi)部的形成過程。    由圖1可知，振動通過結構件傳播至車身，引起車身振動.再由車身板壁振動將噪聲輻射至車內(nèi)，形成車內(nèi)噪聲。空氣傳播則將各種噪聲源所    輻射的噪聲通過空氣、由車身的縫隙或孔洞傳播至車內(nèi)，形成車內(nèi)噪聲。因此，綜合運用不同的材料減弱汽車的振動、避免共振，同時利用密封材料填堵汽車車體的孔隙、阻斷氣

4、流，才能達到降低噪聲的目的。常用的 NVH材料主要有以下幾種。    1 密封材料    汽車上用的密封材料主要有膠粘劑和密封條等。汽車用膠粘劑是指在汽車生產(chǎn)過程中用到的各種粘接劑和密封膠，包括汽車焊裝、涂裝、總裝發(fā)動機、底盤零部件和制造工藝用到的五大類。密封材料不僅在密封、防腐蝕、防滲漏、減振阻尼、隔音隔熱、外觀改進等方面具有獨特的作用，而且用于車身時可以代替部分焊接，減輕了車身結構質量。汽車用密封條有聚氯乙烯、天然橡膠、三元乙丙橡膠以及熱塑性彈性體等材料，主要用于汽車的門窗、倉蓋等存在制造間隙的部位，起密封、減振、隔音和裝飾作用，

5、可以有效防止外部風雨、塵土等有害物質侵入車內(nèi)，減小汽車在行駛過程中門、窗等部位產(chǎn)生的振動，以保持車內(nèi)的乘坐舒適性和清潔性，并使被密封部位或裝置的工作環(huán)境得到改善，工作壽命得以延長。     2 阻尼材料    阻尼材料主要是將機械振動的能量轉變成熱能或其他可以損耗的能量，從而達到減振的目的。衡量材料阻尼特性的參數(shù)是材料損耗因子，大多數(shù)材料的損耗因子隨環(huán)境條件的變化而變化，特別是溫度和振動頻率對損耗因子有重要影響。針對不同的車型和部位，從材料、工藝、設計等各方面發(fā)揮阻尼材料的減振作用，以提高機械結構的抗振性、降低機械產(chǎn)品的振動、增強機械

6、與機械系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性，減少因機械振動產(chǎn)生的聲輻射、降低機械噪聲。現(xiàn)在常用的阻尼材料有瀝青類阻尼材料和橡膠類阻尼材料，瀝青類阻尼材料主要以瀝青和可塑性樹脂以及熱硬化性樹脂為主體，再加進橡膠化合物、填充劑等均勻混合，富有加熱融粘性。橡膠類阻尼材料是利用橡膠本身所具有的粘彈性對結構進行阻尼減振，可分為自由阻尼處理和約束阻尼處理。前者是在結構表面貼一層阻尼橡膠，當結構振動時，橡膠分子鏈之間的粘性內(nèi)摩擦消耗部分振動能，減小了振動；后者是在結構表面貼一層阻尼橡膠，外面再貼一層約束板，當結構振動時，阻尼材料受剪切作用，一部分振動能轉化為熱能而起減振作用。目前，橡膠類阻尼材料已廣泛用于汽車，隨著其性能的提高

7、，在車用減振降噪方面必將有更大貢獻。    3 吸聲材料    采用吸聲材料進行聲學處理是汽車最常用的一種降噪措施。目前在汽車上使用的吸聲材料為多孑L性吸聲材料，多孑L吸聲材料種類很多，主要吸收中、高頻噪聲，大量研究和試驗表明，多孔性吸聲材料，如礦棉、超細玻璃棉等，只要適當增加厚度和容重，并結合吸聲結構設計，其低頻吸聲性能也可以得到明顯改善。吸聲材料在汽車上的應用主要有兩方面。    （1）在發(fā)動機降噪中的應用。主要用在發(fā)動機殼體上，以吸收和降低其聲輻射效率。在汽車發(fā)動機罩殼體的內(nèi)側表面使用吸聲材料時，在500 Hz以上的區(qū)域，車室內(nèi)噪聲可降低2-3 dBA。發(fā)動機罩的內(nèi)側吸聲層一般是以玻璃纖維和毛氈系為基體的吸聲材料。    （2）車內(nèi)頂棚、底板和側壁內(nèi)飾襯墊都裝有吸聲材料。    4 隔音材料    目前常用的隔音板材有木纖維板、塑料板、鋼板等，這幾種材料各有其優(yōu)缺點。由隔音理論可知，隔音材料的隔音性能決定于質量定律，即材料面密度越大，隔音效果越好。為控制車內(nèi)噪聲，通常采用不同