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1、1,汽车噪声及振动理论,2,汽车结构,汽车车身 (白车身, 装饰车身) 动力系统 (发动机, 变速器) 动力系统辅助系统 底盘/悬架 空调控制系统 电气设备,3,安全性 耐久性 NVH 动力性能 燃油经济性能 发动机调节性能 空调系统控制 电子系统性能 成本控制 技术控制 排放控制 安装空间/工效学 质量控制 安全措施 重量控制,汽车属性,4,什么是NVH?,噪声 在 20 - 10 khz 的范围 - 以频率, 声级和品质为特征 - 可能是不被期望的 (道路 NVH) - 可能是被期望的 (大功率的发声发动机) 振动 - 被身体感知的运动, 主要在 5 hz- 50 hz 的范围 - 以频率
2、, 幅度 和方向为特征 不舒适性 - 令人不快的, 刺耳的或者不协调的感觉,NVH: Noise噪声, Vibration振动 Harshness不舒适性,5,为什么要考虑NVH?,NVH 对消费者来说是重要的 NVH 可能导致顾客不满意和不舒适 NVH 对消费者的满意度产生影响 大约所有问题的1/3 是与 NVH有关的 NVH 影响理由 大约所有保修成本的1/5是与NVH有关的,6,如何确定 NVH?,属于 汽车 系统 辅助系统 部件 的NVH水平,消费者要求,政府法规,企业要求和可行技术,标准汽车,7,汽车 NVH 问题,动力系统粗暴的空转 加速 / 减速噪声 自动变速 NVH 巡航 平坦
3、的道路 NVH 传动系统NVH Power Steering Moan, Grunt 踩下踏板 / 松开踏板 NVH 交流发电机 Whine Take-off / 车道 NVH 发动机起动 / 关闭 NVH P/T 声品质 P/T 声品质 音调伪装 道路NVH 粗糙的/粗暴的 冲击不舒适性和 振动 轮胎-轮子产生的振动 & 细咬 轮胎噪声,道路 / 隧道的风激噪声 空气泄漏 Pass-By / Drive-By 噪声 刹车 NVH : 刹车粗暴程度 刹车 Squeal 空调控制 NVH 送风机电动机噪声 空气急流噪声 A/C 压缩机 和 制冷剂 发动机冷却风扇 Shield Wipers 功率
4、锁/ 开关 Squeak & Rattle NVH NVH/S&R ,8,源 通道 接受体模型,源 动力系统 风 道路 其它,通道 (结构激励和空气激励) 底盘 车身 内部 其它,接受体 驾驶者和乘客的耳朵 驾驶者和乘客的手 (方向盘) 驾驶者和乘客的脚 (踏板, 脚趾板) 驾驶者和乘客 (座椅),9,NVH 源和汽车车速,NVH 源和频率,10,动力系统 NVH,源 通道 接受体,11,例: 6-缸 发动机,发动机阶次: 发动机速度: 频率,动力系统 NVH,动力系统 NVH 与发动机转速有关,12,动力系统 NVH,彩色平面图 瀑布平面图,13,道路 NVH,激励 道路表面形状 轮胎刚性和
5、压力 轮胎补丁长度和形状 轮胎宽度和尺寸 汽车车速 通道隔离 悬架隔离 结构样式: 控制臂, 稳定器闩, 等等. 轮胎弯曲的模式和声学的模式 响应: 车身敏感度,源 通道 接受体,14,风激 NVH,风激噪声: 这种噪声由汽车周围的空气运动而产生 激励: 空气动力学的湍流 空腔共鸣 其它: 天线涡流, 挡风玻璃涡流 通道 没有密封的空洞和缝隙 通过部件传递 控制: 汽车外形 密封, 60 miles/hour,源通道接受体,15,车体 NVH,整车模态 -白车身 -装饰车身 局部模态 车体 框架 敏感度 通道敏感度 结构通道 声学通道,地盘/悬架 NVH,源通道接受体,16,噪声通道及控制,噪
6、声处理 反射: 密封 障碍物材料 吸收: 吸收材料,源通道接受体,17,振动通道及控制,振动隔离 振动吸收,源通道接受体,18,源通道接受体,客观的评价: 用分析法和测试来评价 NVH,NVH 评价,驾驶员和乘客耳朵处的噪声大小: 声级和声音品质 地板和椅子上的振动 方向盘的振动 座位和人们身体的振动,19,主观评价,声品质,历史趋势表明 NVH性能每 10 年改善1 VER,源 通道 接受体,主观评价: 顾客的直觉 声音: 安静的或者吵闹的, 令人愉快的或者担忧的 振动: 大的或者小的, 舒适的或者不舒适的,20,源 通道 接受体,声品质,悠扬的声音,糟糕的声音,不同的人有不同的声音品位,2
7、1,声品质,源 通道 接受体,从历史观点上说，汽车噪声处理称为噪声控制 只有噪声品质是人们 所关心的 聚焦大的因素, 例如, P/T,道路, 风激噪声 80年代末期汽车工业的噪声品质 噪声与频率和发动机转速有关 声音有特殊音调的噪声，尖利度，响度等等. 噪声内容影响听力 所有的汽车噪声都能影响顾客的满意度 部件噪声品质,22,例: 户内声品质,优良的声音 安静 低频 (固体) 一个碰撞 无外来的噪声,糟糕的声音 大 高频 (锡的, 便宜的) 敲钟 冲击噪声, 喳喳声, 等等.,Aston Martin,Taurus,源 通道 接受体,23,声级 没有考虑品质的总的噪声能量 阶次内容 令人愉快的
8、汽车点火阶次应该被控制 内容增加了功率，运动的印象 线型 平稳性的测量和噪声的直觉 噪声在贯穿RPM的范围内在 品质方面应该是一致的 高频噪声 有害的噪声 清晰度指标与讲话干涉有关,声品质: 与发动机相关,源 通道 接受体,24,整车 NVH 模型: 源-通道-接受体模型,25,整车 NVH 模型: 模态合成模型,26,模态的一致,整车 NVH,为每一个系统设置模态频率 将耦合减到最少 指导汽车和系统 NVH 设计,27,整车 NVH,目标和 Cascading,基准请求 汽车和系统级别数据库 快速的原因分析 竞争的汽车 设置目标 关于竞争行为的将来 关于其它的属性，成本，重量之间的平衡 子系统的Cascade要求 设计取人,28,整车 NVH,目标和 Cascading,29,Pass-By 噪声,为什么考虑 Pass-By噪声? 顾客关心噪声污染 政府规定了噪声标准,30,欧洲标准,Pass-By 噪声,31,汽车 NVH 发展趋势,声品质 目标设置/Cascading (基准) 分析 厂商联合 消费者满意度 /六西格马 在汽车NVH发展中的CAE (计算机辅助工程) 强度分析 表面辐射噪声和流体激发噪声 空气-对-空气 (感应-发动机-排放) 建模 主动的噪声和振动控制 高的英里里程 NVH,
