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汽车NVH性能开发的关键技术和建议

摘要：汽车的舒适度成为现代汽车行业追求的关键竞争优势,汽车的NVH性能开发可以预测和改善汽车噪音.因此本文分析了汽车NVH性能的开发关键技术,希望可以为NVH性能的研究提供帮助.

关键词：NVH性能；关键技术；建议

1引言

随着时代的发展,我国经济得到了迅速的发展,人们的生活水平不断提高.在这种经济水平下人们不断地追求便捷的生活方式.在出行方面,由于汽车产业的发展人们出行更加舒适便捷,并且人们对汽车质量和舒适度的要求不断提高.但是我们不能忽视汽车给环境带来的污染,比如噪音污染、汽车尾气污染等.汽车噪音的降低不仅提高汽车的舒适度还可以缓解环境污染.汽车噪音都是因为机械震动产生的,噪音不仅会损坏汽车部件,还会缩短汽车使用寿命.除此之外噪音还会影响司机驾驶造成驾驶疲劳,降低行驶安全性.因此本文针对汽车噪音介绍了汽车NVH性能开发的关键技术.

2汽车NVH性能及其开发的关键技术

汽车的NVH( Noise Vibration and Harshness)是指汽车的噪音、振动和不舒适感.其中噪音( Noise)主要是乘客听到汽车噪音,这种噪音来源是发动机、轮胎和车内面板振动、传动轴齿轮咬合以及风噪声等.除了这些噪音之外还有行走中的车的向外传出的声音也属于NVH性能；振动(Vibrationj一般是来源于不平整的路面和发动机,因为不平整的路面导致车身振动,振动是乘客在车内感觉到座椅和车底板振动；不舒适感（Harsbness）一般是指车辆在行驶过程中,乘客感觉到的左右前后的摇晃和上下颠簸.因此本文介绍了车辆的NVH性能开发中的几项关键技术.

2.1 汽车NVH性能指标及系统和零部件性能指标的制定技术

汽车NVH性能的实现方式是通过设计汽车系统和零部件,汽车系统和各个零部件的设计有许多指标,不仅有整车目标还有各个零部件的性能指标.因此NVH性能开发过程中不仅需要设定合适的整车目标,更需要针对汽车各个系统和零部件设定指标,通过整车NVH实验制定出系统和零部件的性能指标.系统和各个零部件的指标不仅包含噪音的指标还包括振动程度和舒适程度的相关指标,主要包括系统和零部件的模态分布和刚度；汽车振动传递函数和声压传递函数；风扇和进排气系统的噪音指标等.

2.2动力总成悬置的匹配设计技术

汽车车身上的液压悬置或者是橡胶悬置的组成汽车的动力总成,这种动力总成在一定程度上会传递到汽车车身上,因为为了降低动力总成传递到汽车上的振动传递效率,这就要求有合理的悬置设计.因为合理的悬置设计可以提高汽车的NVH性能,尤其是对怠速振动和噪声更加有效果.

2.3悬架衬套、减振器的匹配设计技术

悬架衬套、减振器的匹配设计技术所形成的功能作用与前面提到的动力总成悬置的作用是相似的.为了减少因为路面不平整而造成的振动以及传递到汽车的车身上,因此需要合理设计悬架衬套和减震器.但是这种匹配技术与上面提到的动力总成悬置技术不同,因为衬套和减振器可以在很大程度上影响汽车的操稳平顺性能,并且它的刚度和阻尼还影响NVH性能.除此之外,衬套和减振器的设计原则体现在满足操稳平顺的基础上去实现NVH性能的提高.

2.4声学包及阻尼件的设计技术

声学包和阻尼件分别可以降低噪音和减少汽车振动,并且它们的合理设计对降低高频噪音具有重要的作用,其中声学包主要包括前围板隔声件、地板隔吸声件、车门内饰件以及发动机盖隔声件和顶衬等,它们的共同作用是吸收或隔断噪音,主要可以减少发动机、进排气、轮胎等产生的噪音；除此之外阻尼件的主要功能是减少汽车面板的振动幅度,还可以降低因为频繁的噪音造成的辐射.另外这里所说的阻尼件是指在汽车上涂抹在地板和轮罩等部位的阻尼材料.

2.5系统和零部件NVH性能的开发技术

除了上面提到的汽车整车级的NVH性能开发技术之外,还有一些关于系统和零部件NVH性能开发技术,这些技术都非常重要,都是不可忽略的.其中这些技术主要包括对发动机振动和噪音的控制,风扇噪声控制、轮胎噪声控制以及进排气管的噪声控制.

2.6 NVH性能开发相关的CAE解析技术

CAE解析是NVH性能开发中非常重要的手段,在NVH性能开发和设计中,CAE解析不仅可以实现开发周期的缩短,还可以降低样车阶段中的调校时间和成本费用.这种CAE解析对NVH性能开发分析主要包括以下几个方面,CAE解析可以实现200赫兹内的低中频的结构声学耦合解析；并且结合CAE分析．以及基于能量统计法可以实现400赫兹以上的高频声压分析；CAE分析还包括动力总成悬置匹配设计的多刚体分析、进排气噪声分析等,另外还有风噪分析,但是这种分析还处于研究中.

2.7 NVH性能开发相关的试验技术

良好的实验技术可以促进NVH性能开发,这种实验可以实现对NVH性能指标制定、良好的实验设计结果以及实现NVH性能调校.NVH性能开发实验重要技术包括实验内容、实验规范、实验设备和实验场地等.并且NVH性能实验中的重要的实验设备主要有振动测试仪、振动传感器、声压传感器等.除此之外实验场地是比较标准的消声室.

3汽车噪声来源、噪声控制与汽车NVH性能开发的建议

3.1汽车噪声来源

汽车主要的噪声来源是发动机、传动系统.从发动机出来的噪声主要有燃烧噪音,机械运动、进气、排气和冷却风扇等部件振动产生的噪音.在这些噪音中,机械噪音是发动机在运行中汽车的各个零部件形成撞击,还包括气门机构声、正时齿轮声等；另外燃烧噪声是指四冲程发动机在工作中因为快速燃烧形成的震荡噪声,这两种噪声都是发动机自身运行产生的噪音.汽车传动系统主要包括离合器、变速器、传动器等.为了降低齿轮噪音,需要提高原始加工精度,以及调整齿轮的安装精度和啮合间隙.下面图1是汽车主要噪声来源分布.

3.2汽车NVH性能开发的建议

3.2.1 培养和引进NVH性能设计、CAE解析和试验工程师

为了实现汽车NVH性能的设计与开发,需要专业的NVH性能开发工程师,因此企业和相关单位需要培养和引进专业人才.这种技术人才需要具备如下能力即NVH性能设计能力、NVH性能的CAE解析能力以及NVH性能实验和调校.具有以上三种能力的专业NVH技术人才非常难得,不仅需要强大的知识背景,还需要长期的工作经验.专业技术人才可以依靠海外引进,或者积极培养相关技术人员.

3.2.2优化汽车车身NVH性能设计

汽车车身的NVH性能优化设计要点主要包括提高顶盖模态频率、调整发动机悬置刚度以及车身地板结构优化设计.对于提高顶盖模态频率方面来说,在某汽车制造现场发现因为横梁和顶盖间隙太大造成粘胶的粘贴效果就比较差.为了提高顶盖模态主要提出了两种方案即更换较高的弹性模量的结构胶和通过打断顶盖筋条去提高横梁高度.通过实验测试原状态和新方案顶盖模态实测值如表1.

3.2.3建立NVH性能开发流程、规范以及相关数据库

汽车的NVH性能与汽车大部分零件是相关的,如果要实现对NVH性能的控制,就必须建立一套系统的该性能的开发流程.它的开发流程主要包括CAE解析、实验和开发流程等.在开发汽车NVH性能开发的基础上建立相关的数据库是非常有必要的,这种数据库包括整车NVH性能指标、系统和零部件指标以及相关的实验结果和解析结果等.

4结语

我国目前已经成为汽车生产大国,汽车的舒适度成为汽车行业的竞争的关键技术,因此为了提高汽车舒适度,本文分析了汽车NVH性能及其开发的关键技术以及汽车噪声来源、噪声控制与汽车NVH性能开发的建议.

关键技术论文范文结:

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