轮胎振动噪声的分析与控制技术

汽车噪声、振动与舒适性原因浅析

噪声、振动与舒适性，是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。业界将噪声、振动与舒适性的英文缩写为NVH（Noise、Vibration、Harshness），统称为车辆的NVH问题，它是国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一。有统计资料显示，整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关系，而各大公司有近20%的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上。

对于汽车而言，NVH问题是处处存在的，根据问题产生的来源又可分为发动机NVH、车身NVH和底盘NVH三大部分，进一步还可细分为空气动力NVH、空调系统NVH、道路行驶NVH、制动系统NVH等等。

NVH问题是系统性的。例如有些轿车行驶时车厢噪声大，查源头在发动机，那么这一个噪声问题可能就涉及到三个部分，一个是发动本身的噪声大，一个是发动机悬置部件减振效果差，一个是车厢前围和地板隔音技术不好，是一个互相关连的系统问题。

当遇到车厢噪声大时，人们一般考虑加强车厢隔音技术和材料，而对真正的噪声发生源-发动机则是无能为力，这只能是“亡羊补牢”，无法从根本上解决问题。但如果运用NVH解决方案，就会涉及发动机、悬置及车架等，从根本上减少噪声产生的来源。因此，NVH问题实质是汽车设计中要解决的问题，而不是汽车进入市场后要解决的问题。

汽车的发动机和车身都通过弹性元件支承在车桥和轮胎上，构成一个弹性振动系统，整个系统按照各总成部件又分成多个“弹性振动子系统”。当汽车因路面凸凹不平、发动机及传动系抖动或车轮不平衡而受激振动时，各“弹性振动子系统”发生振动且互相关联。

振动是噪声产生的根源之一，行驶时振动大的车辆往往噪声也大。因此，从汽车NVH问题的角度看，解决噪声不能头痛治头，脚痛治脚，而应该考虑到整车其他方面的问题，例如要考虑到车身、发动机、轮胎、弹性支承等诸方面。

种类：汽车振动噪声来源大致可以分为：发动机振动与噪声、传动系统振动与噪声、车身振动与噪声、轮胎振动与噪声、风激励噪声等，由于汽车振动与噪声的复杂性，各来源并非并列关系，其相互之间存在着相互影响。

研究方法：

有限元

边界元SYSNOISE

统计能量分析法

模态分析

传递路径

测试：

传声器

声压计

频谱分析仪

信号处理仪 1、主动控制

2、半主动控制

磁流变与电流变

3、噪声

车内噪声

共鸣 风振

轰鸣

轮胎间接噪声

控制：隔振减振、吸声、隔声、隔振、密封、阻尼处理

车外：消声器

第1篇

一、引言

随着汽车工业的快速发展，汽车已经成为人们日常生活中不可或缺的交通工具。然而，汽车在行驶过程中产生的噪声问题日益严重，其中低频噪声尤为突出。低频噪声不仅影响驾驶者的舒适度，还会对乘客的身心健康造成一定的影响。因此，研究汽车低频噪声的解决方案具有重要意义。

二、汽车低频噪声的来源

1. 发动机噪声

发动机是汽车低频噪声的主要来源之一。发动机在运行过程中，会产生振动、气流和燃烧噪声。其中，振动噪声主要由发动机内部零部件的振动产生，气流噪声则是由发动机进气和排气过程中产生的气流扰动引起，燃烧噪声则是由发动机燃烧过程中的爆炸产生。

2. 车身振动噪声

车身振动噪声主要由车身结构振动引起。当发动机、底盘、轮胎等部件振动时，车身结构会随之产生振动，进而产生噪声。

3. 轮胎噪声

轮胎噪声是汽车低频噪声的重要组成部分。轮胎与地面接触时，会产生振动和摩擦，从而产生噪声。

4. 风噪声

风噪声主要是由汽车行驶过程中，空气流动对车身产生的扰动引起的。当汽车以较高速度行驶时，风噪声会显著增加。

三、汽车低频噪声解决方案

1. 发动机噪声控制

（1）优化发动机结构设计

通过优化发动机内部零部件的结构设计，降低振动和噪声。例如，采用轻量化材料、优化零部件的形状和尺寸等。

（2）改进发动机燃烧过程 优化发动机燃烧过程，降低燃烧噪声。例如，采用先进的燃烧技术、改进燃烧室结构等。

（3）采用隔音材料

在发动机周围使用隔音材料，如隔音棉、隔音板等，降低发动机噪声的传播。

2. 车身振动噪声控制

（1）优化车身结构设计

通过优化车身结构设计，提高车身刚度，降低振动噪声。例如，采用高强度材料、优化车身结构布局等。

（2）采用隔音降噪技术

在车身内部使用隔音降噪材料，如隔音棉、隔音板等，降低车身振动噪声的传播。

（3）安装减振器

在车身关键部位安装减振器，降低车身振动。

3. 轮胎噪声控制

（1）选用低噪声轮胎

选用低噪声轮胎，降低轮胎与地面接触时的噪声。

轮胎噪声的试验测试方法

一、前言

轮胎噪声是车辆行驶中产生的一种噪声，对于驾驶员和乘客的舒适度、城市环境噪声的控制等方面都有着重要的影响。因此，对轮胎噪声进行测试和评估具有十分重要的意义。本文将介绍轮胎噪声试验测试方法。

二、试验设备

1.测量麦克风：用于测量车辆行驶时产生的空气振动信号。

2.信号处理器：用于将麦克风采集到的信号进行滤波、放大等处理。

3.计算机：用于存储和处理采集到的数据。

4.电缆和连接器：用于连接各部分设备。

三、试验流程

1.准备工作

（1）选择合适的测试场地，保证环境安静无干扰。

（2）选择合适的车辆，保证其符合试验要求。

（3）安装测量麦克风，在车辆底部选取合适位置进行固定。

2.试验过程

（1）启动车辆，并让其在测试场地上以一定速度行驶。 （2）通过麦克风采集到车辆行驶时产生的空气振动信号。

（3）将采集到的信号通过信号处理器进行滤波、放大等处理，并将处理后的数据传输至计算机中。

（4）根据采集到的数据计算轮胎噪声值，并进行记录。

3.试验结果分析

（1）根据试验结果，对轮胎噪声进行评估。

（2）根据评估结果，对轮胎结构、材料等方面进行改进和优化。

四、注意事项

1.试验过程中应保证测试场地环境安静无干扰。

2.测量麦克风应选择合适位置固定，保证测量精度。

3.试验过程中应注意车辆安全，防止发生意外事故。

五、总结

本文介绍了轮胎噪声试验测试方法，包括试验设备、试验流程、试验结果分析和注意事项等方面。通过对轮胎噪声的测试和评估，可以为轮胎结构和材料等方面的改进提供重要参考。