发动机进气噪声及汽车NVH简介综述
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整车NVH介绍一、 NVH定义NVH是指Noise(噪声),Vibration(振动)和Harshness(声振粗糙度),由于以上三者在汽车等机械振动中是同时出现且密不可分,因此常把它们放在一起进行研究。
声振粗糙度是指噪声和振动的品质,是描述人体对振动和噪声的主观感觉,不能直接用客观测量方法来度量。
由于声振粗糙描述的是振动和噪声使人不舒适的感觉,因此有人称Harshness为不平顺性。
又因为声振粗糙度经常用来描述冲击激励产生的使人极不舒适的瞬态响应,因此也有人称Harshness为冲击特性。
二、噪声的种类产生汽车噪声的主要因素是空气动力、机械传动、电磁三部分。
从结构上可分为发动机(即燃烧噪声),底盘噪声(即传动系噪声、各部件的连接配合引起的噪声),电器设备噪声(冷却风扇噪声、汽车发电机噪声),车身噪声(如车身结构、造型及附件的安装不合理引起的噪声及噪声源通过各种声学途径传入车内的噪声及汽车各部分振动传递途径激发车身板件的结构振动向驾驶室内辐射的噪声组成车内噪声。
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其中发动机噪声占汽车噪声的二分之一以上,包括进气噪声和本体噪声(如发动机振动,配气轴的转动,进、排气门开关等引起的噪声)。
因此发动机的减振、降噪成为汽车噪声控制的关键。
此外,汽车轮胎在高速行驶时,也会引起较大的噪声。
这是由于轮胎在地面流动时,位于花纹槽中的空气被地面挤出与重新吸入过程所引起的泵气声,以及轮胎花纹与路面的撞击声。
三、噪声的抑制1、改进噪声源噪声源抑制主要为发动机减震、进气噪声抑制、排气噪声抑制及传动系噪声抑制,即优化前消声器、主消声器及降低排气吊挂刚度;改进空气滤清器;采用小动不平衡量传动轴(在动力线校核后基础上)。
1.1、发动机减震减震垫布置原则:动力总成悬置布置主要分为三点式、四点式两种,KZ218系列车型动力总成悬置采用三点式布置。
动力总成质心理论上应布置在三角形重心上,并发动机悬置平面法线交点应在动力总成惯性主轴上方。
车身NVH报告NVH是指Noise(噪声),Vibration(振动)和Harshness(声振粗糙度)。
简单地讲,乘员在汽车中的一切触觉和听觉感受都属于汽车NVH特性的范围,另外,还包括汽车零部件由于振动引发的强度和寿命等问题。
产生汽车噪声的要紧因素是空气动力、机械传动、电磁三部份,大体上分为发动机噪声(即燃烧噪声)、底盘噪声(即传动噪声、各部件连接配合引发的噪声等),电器设备噪声(即冷却风扇噪声、汽车电机噪声等)、车身噪声(即车身结构、造型及附件的安装不合理引发的噪声等)。
噪声、振动和舒适性这三者是紧密相关的,既要减少振动,降低噪声,又要提高乘坐舒适性,保证产品的经济性,使汽车噪声操纵在标准范围之内。
车内噪声的产生要紧有三种:空气动力性噪声;机械噪声;空腔共鸣。
依照噪声产生的机理,能够把噪声操纵分为以下三类:一是对噪声源的操纵;二是对噪声传播途径的操纵;三是对噪声同意者的爱惜。
可是对噪声源难以进行操纵时,就需要在噪声的传播途径中采取方法,例如吸声、隔声、消声、减振及隔振等方法。
在分析NVH特性时,大体上能够从以下三个方面进行:一.降低空气动力性噪声。
图一.1 前机舱下部导流板图一.2 前机舱导流板下部空气流动特性发动机下盖采纳台阶形状,以提高车辆下部空气流动的速度。
如此能够形成真空并抑制升力,以实现优良的可操控性和稳固性。
图中向下的箭头为空气流动时形成的降力。
图一.3 前轮罩下导流板(左右对称)图一.4 后轮罩下导流板(左右对称)图一.5 轮罩下导流板处空气流动特性汽车轮胎在高速行驶时,也会引发较大的噪声, 图中所示的轮罩下导流板别离位于前后车轮的前部,将阻挡车轮行进的空气向轮胎下方引导。
既降低了空气阻力产生的噪声,又提高了燃油经济性。
图一.6 车头要紧截面的密封情形之一图一.7 车头要紧截面的密封情形之二车门密封条部份(前角位)采纳了气流阻挡结构,以降低风噪声(A-A横截面)。
通过利用发动机盖侧密封橡胶(B-B横截面)排除空气扰动。
一:定义汽车NVH是指汽车的Noise(噪声)、Vibration(振动)和Harshness(舒适性)。
汽车NVH研究以提高顾客的听觉、触觉、视觉等感官舒适度、改善汽车乘坐舒适性为目的,以提高车辆结构动态响应性能为手段,实现汽车的舒适性设计。
Noise(噪声)是指引起人烦躁、音量过强而危害人体健康的声音。
汽车噪音不但增加驾驶员和乘员的疲劳,而且影响汽车的行驶安全。
它是NVH问题中最主要的部分,常用声压级评价。
汽车噪声主要包括车身壁板产生的噪声、空气冲击摩擦车身形成的噪声以及外界噪声源(如发动机、制动器等)传入的噪声。
噪声是NVH问题中最主要的部分,汽车上的噪声主要包括车身壁板振动产生的噪声、空气冲击摩擦车身形成的噪声以及外界噪声源(如发动机、制动器等)传入的噪声。
人耳能分辩的声音频率一般在lkHz以下,噪声常用声压和声压级评价。
国家标准规定:汽车加速行驶时车外噪声要小于88dB,M1类汽车应小于77dBN;而车内噪声会影响乘员的语言交流,损伤驾驶员的听力,美国在1965年就规定公共汽车的车内噪声不得超过88dB。
主要通过频率、级别和音质来描述。
Vibration(振动)描述的是系统状态的参量(如位移)在其基准值上下交替变化的过程。
汽车振动主要包括由路面不平整而引起的车身垂直方向振动、发动机的不平衡往复惯性力产生的车身振动、转向轮的摆振和传动系的扭转摆动等,还有方向盘、仪表板等振动,一般来说,对人体舒适性影响较大的振动主要表现为座椅、地板对人体输入的低频振动,其频率范围在1~80HZ。
主要通过频率、振幅和方向来描述。
Harshness(舒适性)指的是振动和噪声的品质,它并不是一个与振动、噪声相并列的物理概念,而是描述人体对振动和噪声的主观感觉,不能直接用客观测量方法来直接度量。
总的说来,舒适性描述的是振动和噪声共同产生的使人感到疲劳的程度。
二:现象车辆的NVH基本上可以分为车身NVH、发动机NVH和底盘NVH三个部分;类型可以细分为道路NVH、制动NVH、空调系统NVH、空气动力NVH等数个部分。
柴油发动机车辆关键NVH问题总结柴油发动机车辆的关键NVH问题·柴油机燃烧过程中声辐射水平较高,声品质较差(敲缸声音明显)。
·由于压缩比较大,柴油机的振动水平较高,尤其是怠速和发动机启/停阶段。
·由于缸压较高以及扭矩回冲,柴油机的扭转水平也较高。
图1 某车企的三缸柴油机燃烧噪声达到一个较低的燃烧噪声水平通常是柴油机开发过程中的一个关键要求,尤其是低转速某些负载下更是如此,因为此时其他噪声源(比如风噪和路噪)产生的遮蔽效应较小。
近些年,燃油共轨技术确实显著降低了柴油机的燃烧噪声,但更严的法规将逐步蚕食目前取得的优势。
除了发动机本体之外,车辆自身的隔吸声能力也是获得一个较低燃烧噪声水平的关键。
车辆的隔吸声能力受控于内饰材料的隔吸声性能以及车辆的密封性能。
怠速噪声与振动对于柴油机在怠速工况,除了要关注高频燃烧噪声之外,还需考虑发动机悬置处较大的传递力所引起的振动以及结构声问题。
对于悬置系统来说,需要提供更高的隔振性能。
不仅要考虑悬置的结构、数量、安装位置、刚度还需考虑悬置系统与车身其他零部件的模态耦合可能。
结构传播噪声尽管与普通汽油机相比,柴油机的工作转速范围较窄,并因此降低了发动机基频激励车辆零部件共振的几率,但柴油机车辆的结构传播噪声仍然是一个非常重要的问题。
这主要是由于低转速时较高的发动机扭矩以及较大的动态力水平会作用在传动轴和发动机悬置上,从而导致相关的NVH问题。
发动机启/停振动对于柴油机来说,怠速时振动较大主要是由于缸压较大以及扭矩反冲引起的,正因如此,为了降低力传递,悬置系统需要做的更软,比如需要将P/T Roll模态做的更低,这将导致发动机启/停过程振动更大。
更软的悬置也会影响车辆的操纵性能,比如Tip-in/out会导致过大的冲击以及车辆的shuffle振动。
控制策略:为了提高EGR水平,很多柴油机制造商在进气系统上增加一个节气门,这可以降低发动机停止过程中的缸内泵压,进而降低停止过程中的发动机振动。
汽车NVH特性研究综述作者:姜恒跃,王冬生来源:《汽车世界·车辆工程技术(上)》2019年第06期摘要:随着人们的生活水平提高,顾客对NVH性能的要求提高,需对新开发车型的NVH性能进行优化设计;随着整车气密性性能的提升,及内外装声学包的吸隔音效果加强,通过整车三轮改善测试验证,最终确定整车声学包的方案,提高了汽车内部的吸音和隔音性能,进一步提升了整车NVH性能,使之达到或超过竞争标车的NVH性能水平。
关键词:NVH;设计;隔噪;减振1 概述通常在汽车产品研发过程中通常将汽车的性能分解为许多功能。
如果这些功能达到了设计要求,整车的性能就能达到所期望的目标。
汽车的NVH性能是汽车产品各主要性能中重要的性能指标之一。
在世界著名的汽车质量评估机构J.D.Power评估汽车质量性能指标中有近三分之一的质量指标与汽车的NVH直接相关。
随着我国汽车产业的跨越式发展,汽车的大众化和普及,中国汽车顾客群的成熟,人们对作为顾客可直接感受的汽车的NVH性能的要求将越来越高。
由于汽车技术的不断进步,各级供应商与整车厂的日益紧密合作,不同品牌汽车的使用性能和安全性之间的差别日趋缩小。
而汽车的NVH性能常常成为区分汽车品牌好坏的重要指标之一。
国内有一些新研发的汽车,由于汽車NVH性能达不到顾客的满意度而停产和延迟上市的事情经常发生。
因此,国内各汽车厂商开始重视提高NVH性能,并用它来展现汽车品牌的特点;同时,作为汽车品牌子的卖点之一。
2 汽车噪声声源分析2.1 发动机噪音车辆发动机是噪音的一个来源,它的噪音产生是随着发动机转速的不同而不同(主要通过:前叶子板、引擎盖、挡火墙、排气管产生和传递)。
2.2 路噪路噪是车辆高速行驶的时候风切入形成噪音及行驶带动底盘震动产生的,还有路上沙石冲击车底盘也会产生噪音,这是路噪的主要来源(主要通过:四车门、后备箱、前叶子板、前轮弧产生和传递)。
2.3 胎噪胎噪是车辆在高速行驶时,轮胎与路面磨擦所产生的,视路况车况来决定胎噪大小,路况越差胎噪越大,另外柏油路面与混凝土路面所产生的胎躁有很大区别(主要通过:四车门、后备箱、前叶子板、前轮弧产生和传递)。