發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣噪聲及汽車(chē)NVH簡(jiǎn)介

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

噪聲是工業(yè)社會(huì)帶來(lái)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(jué)最直接，人們反映也最多。汽車(chē)作為一種主要的交通工具日益普及和增長(zhǎng)，因而汽車(chē)噪聲所造成的環(huán)境污染也日益嚴(yán)重。汽車(chē)噪聲的種類(lèi)：產(chǎn)生汽車(chē)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(pán)噪聲,電器設(shè)備噪聲,車(chē)身噪聲。

其中發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲占汽車(chē)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(mén)開(kāi)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(lái)源如傳動(dòng)系噪聲、輪胎噪聲、排氣噪聲以及車(chē)身壁板結(jié)構(gòu)振動(dòng)輻射噪聲等,對(duì)車(chē)輛整體噪聲的貢獻(xiàn)份額相對(duì)增大。對(duì)于小型高速機(jī)和大型增壓機(jī)來(lái)說(shuō)，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(chē)輪胎在高速行駛時(shí),也會(huì)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(guò)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(chē)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(chē)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(mén)機(jī)構(gòu)、空氣濾清器。空氣濾清器一般由進(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(chēng)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(kāi)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(mén)開(kāi)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(mén)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(guò)程中的高速氣流流過(guò)進(jìn)氣門(mén)流通截面時(shí)，會(huì)形成渦流噪聲，由于進(jìn)氣門(mén)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(huì)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(huì)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(mén)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(kāi)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(mén)結(jié)構(gòu)、缸徑、凸輪型線等設(shè)計(jì)因素有關(guān)，對(duì)同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，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(wèn)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(lái)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(lái)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(lái)吸收聲能。

(b)隔聲：用屏蔽物將聲音擋住，隔離開(kāi)來(lái)，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(lái)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?？諡V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(lái)說(shuō)，容積越大消音效果就越好。但受前倉(cāng)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?？諡V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(mén)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(lái)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(zhǎng)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(huì)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(lái)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(jiǎn)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(duì)應(yīng)的頻率為

即插入長(zhǎng)度正好是波長(zhǎng)的四分之一，也就是說(shuō)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(zhǎng)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(guò)濾網(wǎng)，這樣插入長(zhǎng)度往往受到限制。另一方面，插入管會(huì)帶來(lái)較大的功率損失，其損失值比減小管道直徑帶來(lái)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(lái)說(shuō)，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(zhǎng)度能夠降低低速噪聲，但同時(shí)中高速噪聲會(huì)有較多的增大；減小空濾出氣管的面積，對(duì)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(zhǎng)管。赫爾姆茲消音器一般是用來(lái)消除低頻噪聲，而四分之一波長(zhǎng)管用來(lái)消除高頻噪聲。如果要用四分之一波長(zhǎng)管來(lái)消除低頻噪聲，那么波長(zhǎng)管必須做得很長(zhǎng)，但是太長(zhǎng)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(zhǎng)管要寬，所以赫爾姆茲消音器比四分之一波長(zhǎng)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(chē)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(lái)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(zhǎng)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(zhǎng)管四分之一波長(zhǎng)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(zhǎng)管的長(zhǎng)度，而m是主管截面積與波長(zhǎng)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(zhǎng)為：四分之一波長(zhǎng)管共振的頻率為：

旁支管的頻率只取決于管道的長(zhǎng)度，管道越長(zhǎng)，頻率越低。從上式知道，影響四分之一波長(zhǎng)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(zhǎng)管的長(zhǎng)度。四分之一波長(zhǎng)管的一端是開(kāi)口的，一端是封閉的，在開(kāi)口處的聲波會(huì)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(zhǎng)度增加，需要對(duì)開(kāi)口端進(jìn)行修正。對(duì)四分之一波長(zhǎng)管來(lái)說(shuō)，主管的管壁相當(dāng)于法蘭，於是四分之一波長(zhǎng)管的實(shí)際長(zhǎng)度應(yīng)該為：

式中和分別是實(shí)際長(zhǎng)度和計(jì)算長(zhǎng)度，修正頻率為：

進(jìn)氣噪聲的優(yōu)化進(jìn)氣噪聲的測(cè)量及主觀評(píng)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(zhǎng)管樣件準(zhǔn)備及驗(yàn)證試驗(yàn)布置確認(rèn)及工裝樣件開(kāi)發(fā)TURBONOISEDAMPERDUCTWITHINTEGRATEDRESONATOROR?WAVECOMPLETELINEWITHRESONATOR&POROUSDUCT1、國(guó)外車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)NVH隨著汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈和市場(chǎng)對(duì)汽車(chē)產(chǎn)品要求的日趨多樣化，促使各整車(chē)和零部件企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的周期越來(lái)越短。過(guò)去那種集整車(chē)和零部件開(kāi)發(fā)于一體的開(kāi)發(fā)方式已走向越來(lái)越分工和專(zhuān)業(yè)化。隨著中國(guó)加入世貿(mào)組織，零部件的全球采購(gòu)已成為可能，這不僅大大提升了零部件對(duì)整車(chē)開(kāi)發(fā)的支持力，而且在向整車(chē)開(kāi)發(fā)提供高質(zhì)量零部件的同時(shí)也促使整車(chē)開(kāi)發(fā)方式轉(zhuǎn)變，整車(chē)開(kāi)發(fā)已成為除車(chē)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(chē)開(kāi)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(mǎn)足法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)要求或最優(yōu)的整車(chē)系統(tǒng)性能，已成為整車(chē)開(kāi)發(fā)的核心。影響汽車(chē)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(jìng)爭(zhēng)指標(biāo)在當(dāng)今產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)中體現(xiàn)的越來(lái)越舉足輕重。在目前同檔次車(chē)型在常規(guī)性能方面的綜合性?xún)r(jià)比越來(lái)越接近且均已達(dá)到較高水平的情況下,提高車(chē)輛噪聲控制水平已成為新的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)和技術(shù)發(fā)展方向,車(chē)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(hù)所關(guān)心的整車(chē)性能指標(biāo)之一。汽車(chē)噪聲控制水平必將成為決定車(chē)型開(kāi)發(fā)成功與否的不可或缺的重要因素之一。根據(jù)1996年對(duì)歐洲汽車(chē)市場(chǎng)的調(diào)查，由于汽車(chē)的性能、質(zhì)量等方面均已達(dá)到較高的水平，因此顧客對(duì)乘坐舒適性的要求明顯提高，僅次于汽車(chē)款式。對(duì)于中小型汽車(chē)，由于市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)使得汽車(chē)的重量、價(jià)格等因素被嚴(yán)格約束，這就使以改善汽車(chē)乘坐舒適性為目的的汽車(chē)NVH特性的研究變得更加重要。

由于對(duì)于汽車(chē)NVH問(wèn)題用戶(hù)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(chē)業(yè)各大整車(chē)制造企業(yè)和零部件企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題之一。有統(tǒng)計(jì)資料顯示，整車(chē)約有1/3的故障問(wèn)題是和車(chē)輛的NVH問(wèn)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(chē)輛的NVH問(wèn)題上。1.汽車(chē)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(duì)振動(dòng)和噪聲的主觀感覺(jué)的，不能直接用客觀測(cè)量方法來(lái)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(jué)，因此有人稱(chēng)Harshness為不平順性。又因?yàn)槁曊翊植诙冉?jīng)常用來(lái)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(chēng)Harshness為沖擊特性，當(dāng)汽車(chē)通過(guò)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(jué)。系統(tǒng)剛度越大，車(chē)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?？偟恼f(shuō)來(lái)，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(jué)。簡(jiǎn)單地講，乘員在汽車(chē)中的一切觸覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)感受都屬于NVH研究的范疇，此外，還包括汽車(chē)零部件由于振動(dòng)引起的強(qiáng)度和壽命等問(wèn)題。從NVH的觀點(diǎn)來(lái)看，汽車(chē)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(chē)身)組成的系統(tǒng)。汽車(chē)NVH特性的研究應(yīng)該是以整車(chē)作為研究對(duì)象的，但由于汽車(chē)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(pán)子系統(tǒng)(主要包括前、后懸架系統(tǒng))、車(chē)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(lèi)研究及開(kāi)發(fā)實(shí)例而對(duì)NVH噪聲定義、測(cè)量評(píng)價(jià)分析及噪聲的控制往往是通過(guò)研究車(chē)外和車(chē)內(nèi)的噪聲振動(dòng)情況來(lái)體現(xiàn)。車(chē)外NVH噪聲

影響車(chē)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(chē)外噪聲直接構(gòu)成了對(duì)周?chē)h(huán)境的污染排放，因此各國(guó)都有嚴(yán)格的限值和測(cè)試方法。加速行駛車(chē)外噪聲——加速行駛車(chē)外噪聲是對(duì)于整車(chē)噪聲水平等綜合評(píng)價(jià)，是汽車(chē)認(rèn)證最重要的指標(biāo)之一。各國(guó)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)量方法的規(guī)定基本相同(包括剛剛頒布我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB1495-2002)，由于各國(guó)發(fā)展水平不同因此限制有一定的差異(比如：GB1495-2002對(duì)于轎車(chē)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(hào)法規(guī)(即：ECEReg.No.51)測(cè)量方法和相應(yīng)的限值。汽車(chē)定置噪聲——實(shí)際上是整車(chē)無(wú)負(fù)荷狀態(tài)下對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣噪聲的評(píng)價(jià)，一般作為對(duì)車(chē)外噪聲評(píng)價(jià)的補(bǔ)充，其方法和限值標(biāo)準(zhǔn)也是作為車(chē)外加速噪聲測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的附件。

車(chē)內(nèi)NVH噪聲振動(dòng)

車(chē)內(nèi)噪聲源振動(dòng)和噪聲是車(chē)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(chē)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(guò)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(píng)價(jià)往往采用測(cè)試和主觀評(píng)價(jià)相結(jié)合，在國(guó)外一般只有公司標(biāo)準(zhǔn)和限值。

B.車(chē)身結(jié)構(gòu)振動(dòng)和低頻噪聲：大的車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)NVH根據(jù)問(wèn)題產(chǎn)生的來(lái)源又可分為發(fā)動(dòng)機(jī)NVH、車(chē)身NVH和底盤(pán)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(kāi)發(fā)步驟：

在汽車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，確定客戶(hù)要求、診斷故障識(shí)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(kāi)發(fā)過(guò)程中相輔相成。步驟一：明確客戶(hù)要求現(xiàn)代轎車(chē)一般都能輕易滿(mǎn)足振動(dòng)噪聲方面的強(qiáng)制性法規(guī)，但是客戶(hù)對(duì)乘坐舒適性的要求越來(lái)越高加之日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，NVH問(wèn)題已從原有的法規(guī)強(qiáng)制轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛻?hù)強(qiáng)制。因此在實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中，要根據(jù)客戶(hù)的要求進(jìn)行測(cè)量，除了提交測(cè)量結(jié)果外，還給出一定程度的結(jié)論或主客觀評(píng)價(jià)。所有提供給客戶(hù)的“產(chǎn)品”應(yīng)保證正確、公正，并滿(mǎn)足客戶(hù)要求?？陀^評(píng)價(jià)是用描述振動(dòng)噪聲的參數(shù)如加速度、聲壓等來(lái)評(píng)價(jià)車(chē)輛NVH性能。可以通過(guò)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(jí)等。然而，NVH問(wèn)題最終應(yīng)該由主觀評(píng)價(jià)來(lái)完成?？蛻?hù)通過(guò)直接接觸來(lái)體驗(yàn)感覺(jué)車(chē)輛情況，客戶(hù)的反應(yīng)來(lái)自于他們的感覺(jué)、印象或是否喜歡這款車(chē)?？蛻?hù)往往會(huì)給出定性地描述：如感覺(jué)太硬或太吵。因?yàn)椴煌娜藢?duì)同一輛車(chē)的評(píng)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(chē)輛無(wú)關(guān)的因素重復(fù)性差、對(duì)車(chē)輛小的修改不敏感。從心理聲學(xué)的角度來(lái)分析,無(wú)論如何，汽車(chē)總是要發(fā)出聲音的；車(chē)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(chē)發(fā)出的某些聲音，如喇叭聲，年青人偏愛(ài)跑車(chē)馬達(dá)所發(fā)出的某種有力的聲音。因此當(dāng)車(chē)輛的總體噪聲水平顯著降低后，人們開(kāi)始愈來(lái)愈講究他們聽(tīng)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(lái)，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(duì)NVH的測(cè)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(lái)反映人們對(duì)聲音“好壞”的感覺(jué)，例如響度，粗糙度，尖銳度。人有五官感覺(jué)，且非常靈敏，同時(shí)人又是汽車(chē)產(chǎn)品的惟一使用者，其評(píng)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(píng)估是車(chē)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(kāi)發(fā)過(guò)程中，客戶(hù)的車(chē)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(kāi)對(duì)測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器的掌握和正確運(yùn)用，也離不開(kāi)識(shí)別各種振動(dòng)噪音的知識(shí)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(duì)于故障診斷和噪聲源識(shí)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(lái)驗(yàn)證和修改有限元分析模型；試驗(yàn)的測(cè)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(duì)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(duì)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(wèn)題，查出根本原因，并沒(méi)有達(dá)到客戶(hù)的最終目的?？蛻?hù)往往進(jìn)一步希望消除或減少這種振動(dòng)噪聲。作為汽車(chē)開(kāi)發(fā)人員，我們需要不僅能夠發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，還要能夠解決問(wèn)題。步驟三——根據(jù)客戶(hù)提出的目標(biāo)，對(duì)某一對(duì)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(duì)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(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)傳遞特性的分析和改進(jìn)，使之對(duì)振動(dòng)噪聲具有明顯的衰減作用而不是放大。就車(chē)內(nèi)降噪而言，對(duì)結(jié)構(gòu)密封性能的分析和改進(jìn)，對(duì)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(cè)量理論和方法、數(shù)據(jù)處理理論，現(xiàn)成的教科書(shū)里有，花上時(shí)間和精力就能掌握。市場(chǎng)上有各種各樣的測(cè)量?jī)x器可供選擇，測(cè)量?jī)x器供應(yīng)商也是我們不斷了解、跟蹤國(guó)際上測(cè)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(huì)）。關(guān)健是根據(jù)客戶(hù)的要求和目標(biāo)，如何選擇恰當(dāng)、正確的測(cè)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(duì)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(chē)NVH現(xiàn)狀目前國(guó)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(chē)技術(shù)中心已達(dá)到了一定的水準(zhǔn),有一定的開(kāi)發(fā)能力,走在了國(guó)內(nèi)前列.其余合資企業(yè)在國(guó)內(nèi)的NVH工作主要就是物理試驗(yàn)認(rèn)證;而國(guó)內(nèi)自主品牌大多處在樣車(chē)試驗(yàn)改進(jìn)(通常與國(guó)外試驗(yàn)