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文檔簡介

發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣噪聲及汽車NVH簡介商研院動(dòng)總劉明一、汽車噪聲

噪聲是工業(yè)社會帶來的副產(chǎn)品,它與大氣污染和水污染一起被認(rèn)為是當(dāng)今世界三大公害。與其他兩個(gè)公害相比,噪聲的影響面最廣,感覺最直接,人們反映也最多。汽車作為一種主要的交通工具日益普及和增長,因而汽車噪聲所造成的環(huán)境污染也日益嚴(yán)重。汽車噪聲的種類:產(chǎn)生汽車噪聲的主要因素是:空氣動(dòng)力、機(jī)械傳動(dòng)、電磁三部分。從結(jié)構(gòu)上可分為發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲,底盤噪聲,電器設(shè)備噪聲,車身噪聲。

其中發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲占汽車噪聲的二分之一以上,包括本體噪聲(如發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng),配氣軸的轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)、排氣門開關(guān)等引起的噪聲)和進(jìn)氣噪聲。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn),發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲有較大幅度的降低。發(fā)動(dòng)機(jī)之外的其他噪聲來源如傳動(dòng)系噪聲、輪胎噪聲、排氣噪聲以及車身壁板結(jié)構(gòu)振動(dòng)輻射噪聲等,對車輛整體噪聲的貢獻(xiàn)份額相對增大。對于小型高速機(jī)和大型增壓機(jī)來說,進(jìn)氣噪聲有時(shí)比發(fā)動(dòng)機(jī)本體噪聲高出多達(dá)5dB(A),成為僅次于排氣噪聲的主要噪聲源。排氣噪聲是發(fā)動(dòng)機(jī)最主要的噪聲源,往往比本體噪聲高出10-15dB(A).此外,汽車輪胎在高速行駛時(shí),也會引起較大的噪聲。這是由于輪胎在地面流動(dòng)時(shí),位于花紋槽中的空氣被地面擠出與重新吸入過程所引起的泵氣聲,以及輪胎花紋與路面的撞擊聲。

進(jìn)氣噪聲1、進(jìn)氣系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟,而進(jìn)氣系統(tǒng)則是發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)脈,也有人將進(jìn)氣系統(tǒng)比喻為汽車的呼吸系統(tǒng)。進(jìn)氣系統(tǒng)的合理性直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、壽命,從而影響整機(jī)的性能、壽命及環(huán)保性。進(jìn)氣系統(tǒng)包含了進(jìn)氣歧管、進(jìn)氣門機(jī)構(gòu)、空氣濾清器??諝鉃V清器一般由進(jìn)氣導(dǎo)流管、空氣濾清器蓋、空氣濾清器外殼和濾芯等組成??諝鉃V清器的功用主要是濾除空氣中的雜質(zhì)或灰塵,讓潔凈的空氣進(jìn)入氣缸。實(shí)踐證明,發(fā)動(dòng)機(jī)不安裝空氣濾清器,其壽命將縮短2/3。另外,空氣濾清器也有降低進(jìn)氣噪聲的作用。2、進(jìn)氣噪聲產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)排氣噪聲均屬于空氣動(dòng)力噪聲,由于氣體擾動(dòng)以及氣體和其他物體相互作用而產(chǎn)生的噪聲稱為空氣動(dòng)力噪聲。直接向大氣輻射的空氣動(dòng)力噪聲包括:進(jìn)氣噪聲、排氣噪聲、冷卻風(fēng)扇噪聲。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣噪聲是由進(jìn)氣閥周期性開閉而產(chǎn)生的壓力波動(dòng)所形成的。進(jìn)氣噪聲主要包括:周期性壓力脈動(dòng)噪聲、渦流噪聲、氣缸的玄姆霍茲共振噪聲和進(jìn)氣管的氣柱共振噪聲。

進(jìn)氣閥門開啟時(shí),活塞由于上止點(diǎn)下行吸氣,臨近活塞的氣體分子以同樣的速度運(yùn)動(dòng),這樣在進(jìn)氣管內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)壓力脈沖,隨著活塞的繼續(xù)運(yùn)動(dòng),它受到阻尼;當(dāng)進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí),同樣產(chǎn)生一個(gè)有一定持續(xù)時(shí)間的壓力脈沖,于是產(chǎn)生了周期性的噪聲——脈沖噪聲,其噪聲頻率成分主要集中在200Hz以下的低頻范圍。同時(shí),進(jìn)氣過程中的高速氣流流過進(jìn)氣門流通截面時(shí),會形成渦流噪聲,由于進(jìn)氣門流通截面是不斷變化的,渦流噪聲主要集中在1000-2000Hz之間的高頻范圍;另外,如果進(jìn)氣管中空氣柱的固有頻率與周期性進(jìn)氣噪聲的主要頻率一致時(shí),會產(chǎn)生空氣柱共鳴,使進(jìn)氣管中的噪聲更加突出。當(dāng)進(jìn)氣閥關(guān)閉時(shí),也會引起發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管道中空氣壓力和速度的波動(dòng),這種波動(dòng)由氣門處以壓縮波和稀疏波的形式沿管道向遠(yuǎn)方傳播,并在管道開口端和關(guān)閉的氣閥之間產(chǎn)生多次反射,產(chǎn)生波動(dòng)噪聲。進(jìn)氣噪聲與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣方式、進(jìn)氣門結(jié)構(gòu)、缸徑、凸輪型線等設(shè)計(jì)因素有關(guān),對同一臺發(fā)動(dòng)機(jī)來說,受轉(zhuǎn)速影響最大,轉(zhuǎn)速提高一倍,進(jìn)氣噪聲可以提高10—15dB(A)進(jìn)氣空氣動(dòng)力噪聲(與發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火頻率相同)

n:轉(zhuǎn)速z:發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)

i:發(fā)動(dòng)機(jī)沖程系數(shù)(四沖程為2)k:諧波次數(shù)(階次數(shù))f:噪聲頻率2、燃燒和撞擊聲:頻率1000以上(大約)3、空氣摩擦噪聲:頻率800-1000Hz以上(大約)三、進(jìn)氣噪聲的控制1.噪聲的控制所有的噪聲問題基本上都可以分為三部分:聲源~傳播途徑~接收者。因此,一般噪聲控制技術(shù)都是分為三部分來考慮。首先是降低聲源的噪聲,如果做不到,或都能做到卻又不經(jīng)濟(jì),則考慮從傳播途徑中來降低。如上述方案仍然達(dá)到要求或不經(jīng)濟(jì)則可考慮接收者的個(gè)人防護(hù)。

(1)聲源控制降低聲源本身的噪聲是治本的方法

(2)噪聲傳播途徑控制

(a)吸聲:主要利用吸聲材料或吸收結(jié)構(gòu)來吸收聲能。

(b)隔聲:用屏蔽物將聲音擋住,隔離開來,是控制噪聲最有效措施之一。

(c)消聲:消聲就是利用消聲器來降低空氣中聲的傳播。

(3)個(gè)人防護(hù)(護(hù)耳器)2.進(jìn)氣噪聲的控制

2.1聲源控制2.1.1合理的設(shè)計(jì)和選用空氣濾清器。空濾是發(fā)動(dòng)機(jī)有效的進(jìn)氣消聲器,空濾所占的體積可作為膨脹性消聲器的膨脹腔,濾清器的容積達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)容積的五倍以上,就能達(dá)到良好的消音效果,

一般來說,容積越大消音效果就越好。但受前倉空間的限制,空濾不可能做的非常大,因此消音效果受到限制。空濾的濾芯是阻性消聲器良好的吸聲材料。合理設(shè)計(jì)進(jìn)氣管道和氣缸蓋進(jìn)氣通道,減少進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)壓力脈動(dòng)的強(qiáng)度和氣門通道處的渦流強(qiáng)度。導(dǎo)流管

進(jìn)氣管探入空濾器本體內(nèi),配合空濾本體內(nèi)氣道設(shè)計(jì)來消除噪聲??諝鉃V清器相當(dāng)于一個(gè)擴(kuò)張消音器,影響其傳遞損失的因素有兩個(gè):擴(kuò)張比m和濾清器的長度L。擴(kuò)張比越大越好,有兩種辦法提高擴(kuò)張比:一是減小管道的尺寸,二是增加濾清器的截面積。減小管道尺寸會使得功率損失增加,而增加濾清器的截面積又受到安裝空間的限制。將進(jìn)入管和輸出管插入到濾清器中也可以提高濾清器的傳遞損失。

傳遞損失可以用以下公式來表達(dá):假設(shè)只考慮進(jìn)入管插入即這時(shí)的傳遞損失簡化為:管道插入后,傳遞損失增加,而且在某個(gè)頻率處出現(xiàn)了一個(gè)峰值,當(dāng)時(shí)傳遞損失達(dá)到最大值,對應(yīng)的頻率為

即插入長度正好是波長的四分之一,也就是說進(jìn)入管插入到濾清器中后,就相當(dāng)于在系統(tǒng)中加入了一個(gè)四分之一波長管,利用這個(gè)插入管,就可以調(diào)節(jié)某些頻率下的傳遞損失。插入管大大地提高了插入損失,但是濾清器內(nèi)有過濾網(wǎng),這樣插入長度往往受到限制。另一方面,插入管會帶來較大的功率損失,其損失值比減小管道直徑帶來的損失還要大。所以是否采用這種插入管,要權(quán)衡傳遞損失和功率損失。

一般來說,減小空濾進(jìn)氣管的截面積有顯著的降噪效果;增加進(jìn)氣管長度能夠降低低速噪聲,但同時(shí)中高速噪聲會有較多的增大;減小空濾出氣管的面積,對進(jìn)氣噪聲的降低效果不是很明顯,反而影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率有較大波動(dòng);2.1.2引進(jìn)消聲措施。主要是增加赫爾姆茲消音器(諧振腔)和四分之一波長管。赫爾姆茲消音器一般是用來消除低頻噪聲,而四分之一波長管用來消除高頻噪聲。如果要用四分之一波長管來消除低頻噪聲,那么波長管必須做得很長,但是太長的管道很難安裝。這兩種消音器的目的都是消除窄頻帶的噪聲,但是赫爾姆茲消音器的消音頻帶比四分之一波長管要寬,所以赫爾姆茲消音器比四分之一波長管顯得更重要。

進(jìn)氣系統(tǒng)中,低頻噪聲成分往往非常大,而控制低頻要采用赫爾姆茲消音器。所以在汽車設(shè)計(jì)初期,要盡可能地給進(jìn)氣系統(tǒng)留出較大空間,以便安裝赫爾姆茲消音器,一般來講赫爾姆茲消音器不能安裝在空氣濾清器上。

諧振腔式消聲器諧振頻率計(jì)算公式(如下圖):其中:C-為空氣中的音速

L-接管長度

S-接管平均斷面積

V-諧振腔的容積

f-諧振頻率

f=(C/2π)*(S/(L*V))1/2

四分之一波長管四分之一波長管是安裝在主管道上的一個(gè)封閉的管子,如下面圖所示。聲波從主管道進(jìn)入旁支管后,聲波被封閉端反射回到主管,某些頻率的聲波與主管中同樣頻率的聲波由于相位相反而相互抵消,從而達(dá)到消音目的。這個(gè)旁支管的傳遞損失為:式中L是四分之一波長管的長度,而m是主管截面積與波長管截面積的比值

當(dāng)(n=1,2,3…)時(shí),傳遞損失達(dá)到最大,旁支管長為:四分之一波長管共振的頻率為:

旁支管的頻率只取決于管道的長度,管道越長,頻率越低。從上式知道,影響四分之一波長管傳遞損失的參數(shù)有兩個(gè),一個(gè)是旁支管的截面積與主管截面積的比值m,另一個(gè)是波長管的長度。四分之一波長管的一端是開口的,一端是封閉的,在開口處的聲波會象活塞一樣運(yùn)動(dòng),存在輻射聲阻抗,因此管道的實(shí)際工作長度增加,需要對開口端進(jìn)行修正。對四分之一波長管來說,主管的管壁相當(dāng)于法蘭,於是四分之一波長管的實(shí)際長度應(yīng)該為:

式中和分別是實(shí)際長度和計(jì)算長度,修正頻率為:

進(jìn)氣噪聲的優(yōu)化進(jìn)氣噪聲的測量及主觀評價(jià)噪聲頻譜分析確定進(jìn)氣噪聲產(chǎn)生的原因(多種)布置諧振腔或1/4波長管樣件準(zhǔn)備及驗(yàn)證試驗(yàn)布置確認(rèn)及工裝樣件開發(fā)TURBONOISEDAMPERDUCTWITHINTEGRATEDRESONATOROR?WAVECOMPLETELINEWITHRESONATOR&POROUSDUCT1、國外車型各種消聲結(jié)構(gòu)Admissionline:filter&hosesASTRA:Diesel&GasolineenginesFilterYarisGasoline&DieselCorollaGasolineAvensisGasoline&DieselVECTRA&SAAB9.3:Diesel&gasolineenginesFlexibleelbowDecouplingelementCleanairshellFilterDirtyairshellFilterconnectionFlexibleelementResonatorOrificeExample

Jaguar(美洲虎)X150AirInduction

systemShanghaiGML850AirInductionSystemProd.Location:Shanghai,ChinaProcess :SnapfitdesignS.O.P. :02/2006AnnualVolume:110,000IntegratedPlug-inMAFsensor2、目前我公司幾款車型進(jìn)氣系統(tǒng)情況試驗(yàn)后布置兩個(gè)諧振腔老狀態(tài)A21進(jìn)氣系統(tǒng)更改后增加布置兩個(gè)諧振腔初期A15(BMW)進(jìn)氣系統(tǒng)B11進(jìn)氣系統(tǒng)在參考原車時(shí)就設(shè)計(jì)有諧振腔B11及B14進(jìn)氣系統(tǒng)諧振腔S11沿用MATIZ進(jìn)氣系統(tǒng),設(shè)計(jì)有諧振腔二、汽車NVH隨著汽車市場競爭的日益激烈和市場對汽車產(chǎn)品要求的日趨多樣化,促使各整車和零部件企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)的周期越來越短。過去那種集整車和零部件開發(fā)于一體的開發(fā)方式已走向越來越分工和專業(yè)化。隨著中國加入世貿(mào)組織,零部件的全球采購已成為可能,這不僅大大提升了零部件對整車開發(fā)的支持力,而且在向整車開發(fā)提供高質(zhì)量零部件的同時(shí)也促使整車開發(fā)方式轉(zhuǎn)變,整車開發(fā)已成為除車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)外,主要是零部件的(結(jié)構(gòu))整合和(性能)匹配(標(biāo)定)行為。從一定意義上講,整車開發(fā)已不在是單純的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn),如何在取得優(yōu)質(zhì)零部件總成的基礎(chǔ)上,整合匹配出滿足法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)要求或最優(yōu)的整車系統(tǒng)性能,已成為整車開發(fā)的核心。影響汽車乘坐和使用環(huán)境重要因素的振動(dòng)噪聲性能,作為重要的法規(guī)和競爭指標(biāo)在當(dāng)今產(chǎn)品競爭中體現(xiàn)的越來越舉足輕重。在目前同檔次車型在常規(guī)性能方面的綜合性價(jià)比越來越接近且均已達(dá)到較高水平的情況下,提高車輛噪聲控制水平已成為新的競爭焦點(diǎn)和技術(shù)發(fā)展方向,車輛的NVH性能正逐漸演變?yōu)橹匾脑O(shè)計(jì)指標(biāo),這也是用戶所關(guān)心的整車性能指標(biāo)之一。汽車噪聲控制水平必將成為決定車型開發(fā)成功與否的不可或缺的重要因素之一。根據(jù)1996年對歐洲汽車市場的調(diào)查,由于汽車的性能、質(zhì)量等方面均已達(dá)到較高的水平,因此顧客對乘坐舒適性的要求明顯提高,僅次于汽車款式。對于中小型汽車,由于市場的激烈競爭使得汽車的重量、價(jià)格等因素被嚴(yán)格約束,這就使以改善汽車乘坐舒適性為目的的汽車NVH特性的研究變得更加重要。

由于對于汽車NVH問題用戶的感受是最直接和最表面的,在很大程度上反映出生產(chǎn)廠家的設(shè)計(jì)水平及工藝水平,因此它是汽車業(yè)各大整車制造企業(yè)和零部件企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的問題之一。有統(tǒng)計(jì)資料顯示,整車約有1/3的故障問題是和車輛的NVH問題有關(guān)系,而各大公司有近20%的研發(fā)費(fèi)用消耗在解決車輛的NVH問題上。1.汽車的NVH特性

N——Noise〔噪聲)V——Vibration(振動(dòng))H——Harshness〔聲振租糙度)

聲振粗糙度是指噪聲和振動(dòng)的品質(zhì),是描述人體對振動(dòng)和噪聲的主觀感覺的,不能直接用客觀測量方法來度量。由于聲振粗糙度描述的是振動(dòng)和噪聲使人不舒適的感覺,因此有人稱Harshness為不平順性。又因?yàn)槁曊翊植诙冉?jīng)常用來描述沖擊激勵(lì)產(chǎn)生的使人極不舒適的瞬態(tài)響應(yīng),因此也有人稱Harshness為沖擊特性,當(dāng)汽車通過接縫或凸包時(shí)將產(chǎn)生瞬態(tài)振動(dòng),它包括沖擊和緩沖兩種感覺。系統(tǒng)剛度越大,車身瞬態(tài)振動(dòng)的幅值越大,沖擊越嚴(yán)重,同時(shí)固有頻率增加使振動(dòng)衰減變快,緩沖的效果變好。總的說來,聲振粗糙度描述是振動(dòng)和噪聲共同產(chǎn)生的使人感到極度疲勞的感覺。簡單地講,乘員在汽車中的一切觸覺和聽覺感受都屬于NVH研究的范疇,此外,還包括汽車零部件由于振動(dòng)引起的強(qiáng)度和壽命等問題。從NVH的觀點(diǎn)來看,汽車是一個(gè)由激勵(lì)源(發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等)、振動(dòng)傳遞器(由懸掛系統(tǒng)和邊接件組成)和噪聲發(fā)射器〔車身)組成的系統(tǒng)。汽車NVH特性的研究應(yīng)該是以整車作為研究對象的,但由于汽車系統(tǒng)極為復(fù)雜,因此經(jīng)常將它分解成多個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行研究,如底盤子系統(tǒng)(主要包括前、后懸架系統(tǒng))、車身子系統(tǒng)等,也可以研究某一個(gè)激勵(lì)源產(chǎn)生的或某一種工況下的NVH特性。2.NVH分類研究及開發(fā)實(shí)例而對NVH噪聲定義、測量評價(jià)分析及噪聲的控制往往是通過研究車外和車內(nèi)的噪聲振動(dòng)情況來體現(xiàn)。車外NVH噪聲

影響車外噪聲的主要有發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、冷卻噪聲、排氣噪聲、輪胎輻射噪聲和排氣系統(tǒng)的再生輻射噪聲以及其他機(jī)械噪聲。這些噪聲一般在中高頻范圍內(nèi),由于車外噪聲直接構(gòu)成了對周圍環(huán)境的污染排放,因此各國都有嚴(yán)格的限值和測試方法。加速行駛車外噪聲——加速行駛車外噪聲是對于整車噪聲水平等綜合評價(jià),是汽車認(rèn)證最重要的指標(biāo)之一。各國的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對測量方法的規(guī)定基本相同(包括剛剛頒布我國標(biāo)準(zhǔn)GB1495-2002),由于各國發(fā)展水平不同因此限制有一定的差異(比如:GB1495-2002對于轎車的限值要比歐洲大3dB(A))。目前最具先進(jìn)性而且被廣泛采用的要屬歐共體51號法規(guī)(即:ECEReg.No.51)測量方法和相應(yīng)的限值。汽車定置噪聲——實(shí)際上是整車無負(fù)荷狀態(tài)下對發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣噪聲的評價(jià),一般作為對車外噪聲評價(jià)的補(bǔ)充,其方法和限值標(biāo)準(zhǔn)也是作為車外加速噪聲測量標(biāo)準(zhǔn)的附件。

車內(nèi)NVH噪聲振動(dòng)

車內(nèi)噪聲源振動(dòng)和噪聲是車內(nèi)乘坐環(huán)境和乘坐舒適性的總要組成部分。按照頻率范圍可分為:

A.影響行駛平順性的低頻振動(dòng):它產(chǎn)生的主要振源由于路面不平度激勵(lì)使得汽車非懸掛質(zhì)量共振和發(fā)動(dòng)機(jī)低頻剛體振動(dòng),從而引起懸上過大的振動(dòng)和人體座椅系統(tǒng)的共振造成人體的不舒適,其敏感頻率主要在1-8Hz(最新的研究表明:當(dāng)考慮人體不同方向的響應(yīng)時(shí)可到16Hz)。由于該指標(biāo)于人體生理主觀反映密切相關(guān),因此試驗(yàn)和評價(jià)往往采用測試和主觀評價(jià)相結(jié)合,在國外一般只有公司標(biāo)準(zhǔn)和限值。

B.車身結(jié)構(gòu)振動(dòng)和低頻噪聲:大的車身結(jié)構(gòu)振動(dòng),不僅引起自身結(jié)構(gòu)的疲勞損壞,而且更是車內(nèi)低頻結(jié)構(gòu)輻射噪聲源。其頻率主要分布在20—80Hz的頻帶內(nèi)。由兩方面引起:(1)激勵(lì)源;主要有道路激勵(lì)、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)尤其是動(dòng)力不平衡和燃燒所產(chǎn)生的各階激勵(lì)、空氣動(dòng)力激勵(lì);(2)車身結(jié)構(gòu)和主要激勵(lì)源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性匹配不合理引起的路徑傳遞放大。汽車NVH根據(jù)問題產(chǎn)生的來源又可分為發(fā)動(dòng)機(jī)NVH、車身NVH和底盤NVH三大部分,進(jìn)一步還可細(xì)分為空氣動(dòng)力NVH、空調(diào)系統(tǒng)NVH、道路行駛NVH、制動(dòng)系統(tǒng)NVH等等。3.NVH的開發(fā)步驟:

在汽車開發(fā)過程中,確定客戶要求、診斷故障識別噪聲、控制降低噪聲是研究NVH的重要三步驟,由于三步驟之間的關(guān)聯(lián)性,在實(shí)際的開發(fā)過程中相輔相成。步驟一:明確客戶要求現(xiàn)代轎車一般都能輕易滿足振動(dòng)噪聲方面的強(qiáng)制性法規(guī),但是客戶對乘坐舒適性的要求越來越高加之日益激烈的市場競爭,NVH問題已從原有的法規(guī)強(qiáng)制轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛻魪?qiáng)制。因此在實(shí)際開發(fā)過程中,要根據(jù)客戶的要求進(jìn)行測量,除了提交測量結(jié)果外,還給出一定程度的結(jié)論或主客觀評價(jià)。所有提供給客戶的“產(chǎn)品”應(yīng)保證正確、公正,并滿足客戶要求??陀^評價(jià)是用描述振動(dòng)噪聲的參數(shù)如加速度、聲壓等來評價(jià)車輛NVH性能。可以通過試驗(yàn)或分析手段得到這些客觀參數(shù)。系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性或系統(tǒng)的響應(yīng)均可作為客觀參數(shù)如:靜態(tài)和動(dòng)態(tài)剛度、傳遞函數(shù)、模態(tài)頻率和振型、聲壓級等。然而,NVH問題最終應(yīng)該由主觀評價(jià)來完成。客戶通過直接接觸來體驗(yàn)感覺車輛情況,客戶的反應(yīng)來自于他們的感覺、印象或是否喜歡這款車。客戶往往會給出定性地描述:如感覺太硬或太吵。因?yàn)椴煌娜藢ν惠v車的評價(jià)往往不同,這取決于個(gè)人的背景、經(jīng)歷、期望、心情及其它與車輛無關(guān)的因素重復(fù)性差、對車輛小的修改不敏感。從心理聲學(xué)的角度來分析,無論如何,汽車總是要發(fā)出聲音的;車廂的隔音措施再好,也不能把所有的聲音都擋在外面。另一方面,人們也需要、或喜歡汽車發(fā)出的某些聲音,如喇叭聲,年青人偏愛跑車馬達(dá)所發(fā)出的某種有力的聲音。因此當(dāng)車輛的總體噪聲水平顯著降低后,人們開始愈來愈講究他們聽到的聲音的“品質(zhì)”;人耳是靈敏的,原本被發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣管的轟鳴聲、尖嘯聲淹蓋的其它噪聲,此時(shí)都顯露了出來,有不少是令人不快的,有些則反映了零部件的故障。這些都對NVH的測量、分析和零部件的改進(jìn)提出了更高的要求。心理聲學(xué)用量化指標(biāo)來反映人們對聲音“好壞”的感覺,例如響度,粗糙度,尖銳度。人有五官感覺,且非常靈敏,同時(shí)人又是汽車產(chǎn)品的惟一使用者,其評價(jià)優(yōu)劣是產(chǎn)品成敗的關(guān)鍵所在之一,因此NVH方面的主觀評估是車輛及其零部件質(zhì)量檢驗(yàn)、故障診斷的必要手段。步驟二——故障診斷在開發(fā)過程中,客戶的車輛或零部件出現(xiàn)了原因不明的、異常的振動(dòng)噪音,就需要我們幫助他們找到引起這種振動(dòng)噪音的根源進(jìn)行必要的故障珍斷,而這些工作離不開對測量方法和測量儀器的掌握和正確運(yùn)用,也離不開識別各種振動(dòng)噪音的知識和經(jīng)驗(yàn)的逐步積累。試驗(yàn)NVH方法與CAE計(jì)算分析手段結(jié)合,對于故障診斷和噪聲源識別方面往往能產(chǎn)生很好的效果。試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析結(jié)果可用來驗(yàn)證和修改有限元分析模型;試驗(yàn)的測量數(shù)據(jù)既可作為輸入?yún)?shù),由有限元分析模型計(jì)算需要的量,也可作為輸出結(jié)果,驗(yàn)證有限元分析的結(jié)果;對于一部份難以建立有限元模型的構(gòu)件采用試驗(yàn)?zāi)B(tài)模型,而對希望改進(jìn)的構(gòu)件采用有限元分析模型,將兩種構(gòu)件“裝配”在一起,型成一種“混合型”的分析模型。然而,噪聲診斷只是為了發(fā)現(xiàn)問題,查出根本原因,并沒有達(dá)到客戶的最終目的。客戶往往進(jìn)一步希望消除或減少這種振動(dòng)噪聲。作為汽車開發(fā)人員,我們需要不僅能夠發(fā)現(xiàn)問題,還要能夠解決問題。步驟三——根據(jù)客戶提出的目標(biāo),對某一對象設(shè)計(jì)并實(shí)施減振、降噪隔音的方案。以下是實(shí)現(xiàn)減振降噪的一些基本方法:消除振動(dòng)噪音產(chǎn)生的根源。這涉及到修改產(chǎn)生振動(dòng)噪音的零部件結(jié)構(gòu),例如改善其振動(dòng)特性,避免共振;改進(jìn)旋轉(zhuǎn)件的平衡;減小相對運(yùn)動(dòng)元件之間的磨擦;改善管道內(nèi)氣體或液體流動(dòng)狀況;改善包裝容器的剛度及密封性能;施加與噪聲源振幅相當(dāng)而相位相反的聲音等等。產(chǎn)品的改進(jìn)既可以是在原件基礎(chǔ)上的修改,也可以是工作原理的重大變革。這一點(diǎn)僅靠NVH工程師往往是很難完成的,必須與有關(guān)的產(chǎn)品工程師協(xié)同工作才能實(shí)現(xiàn)。

切斷振動(dòng)噪音傳遞的路徑。涉及到對結(jié)構(gòu)振動(dòng)傳遞特性的分析和改進(jìn),使之對振動(dòng)噪聲具有明顯的衰減作用而不是放大。就車內(nèi)降噪而言,對結(jié)構(gòu)密封性能的分析和改進(jìn),對各種吸音材料特性的了解和應(yīng)用,并且掌握骨架結(jié)構(gòu)與吸音材料的搭配使用的方法。例如:質(zhì)量阻尼減振器、共振腔消音器。它們主要是用于窄帶振動(dòng)或噪音成份的減弱和消除?;镜臏y量理論和方法、數(shù)據(jù)處理理論,現(xiàn)成的教科書里有,花上時(shí)間和精力就能掌握。市場上有各種各樣的測量儀器可供選擇,測量儀器供應(yīng)商也是我們不斷了解、跟蹤國際上測量方法和手段的重要渠道(所以應(yīng)經(jīng)常參加那些儀器供應(yīng)商的產(chǎn)品介紹會)。關(guān)健是根據(jù)客戶的要求和目標(biāo),如何選擇恰當(dāng)、正確的測量手段,并據(jù)此分析得出有用的信息。為了達(dá)到減振降噪的效果,就要修改有關(guān)的結(jié)構(gòu),這需要綜合的能力和經(jīng)驗(yàn)。此時(shí)須全面考慮修改方案對其它性能和功能的影響,考慮實(shí)施所要花費(fèi)的時(shí)間和成本。4.汽車NVH現(xiàn)狀目前國內(nèi)企業(yè)中NVH能力比較全面的只有上海通用,其泛亞汽車技術(shù)中心已達(dá)到了一定的水準(zhǔn),有一定的開發(fā)能力,走在了國內(nèi)前列.其余合資企業(yè)在國內(nèi)的NVH工作主要就是物理試驗(yàn)認(rèn)證;而國內(nèi)自主品牌大多處在樣車試驗(yàn)改進(jìn)(通常與國外試驗(yàn)

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