汽车 NVH：基础与难点全解析

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在汽车行驶过程中，噪声、振动和声振粗糙度（NVH）显著影响着驾驶的舒适性与品质感。NVH 问题的解决对于提升汽车竞争力至关重要，下面将从其基础和难点两个方面进行详细探讨。

一、NVH 的基础

（一）噪声

汽车噪声是多种因素共同作用的结果。发动机是主要的噪声源之一，其在运转过程中，内部零件的高速运动和燃烧产生的压力波动，会以声波的形式向外辐射噪声。轮胎与路面的摩擦也是重要的噪声来源，不同的轮胎花纹设计、路面材质以及行驶速度，都会影响胎噪的大小。此外，风噪在高速行驶时不容忽视，空气流过车身时，遇到车身结构的突变处，如后视镜、车门把手等，会产生涡流并引发噪声。这些噪声源在不同车速下的表现各异，例如低速时发动机噪声占主导，中速时路噪和胎噪增加，高速时风噪成为主要问题。

（二）振动

振动主要源于汽车的动力系统和行驶系统。发动机的往复运动和曲轴的旋转会产生机械振动，通过发动机悬置等部件传递到车架，进而影响车身。悬挂系统在应对不平路面时，弹簧和减震器的压缩与回弹过程也会产生振动，传递到车内，影响行驶平稳性。轮胎与路面的摩擦不仅产生噪声，同样会引发振动，这些振动通过底盘和车身结构传递，使驾乘人员感受到不同程度的颠簸和震动。

（三）声振粗糙度

声振粗糙度是一种主观感受指标，反映了人对噪声和振动综合效果的不适感。即使客观测量的噪声和振动数值不高，但如果其频率和强度组合达到一定水平，仍会让人产生明显的不适。例如，某些特定频率的噪声和振动容易引起人的共振，导致耳部不适、身体疲劳甚至恶心等感受，这使得声振粗糙度成为 NVH 研究中较为复杂和难以解决的部分，因为它涉及到个体差异和主观评价。

二、NVH 的技术难点

（一）系统性和综合性

汽车是一个复杂的机械系统，超过 30% 的零部件与 NVH 性能相关。在开发过程中，需要综合考虑众多因素和场景。从整车的设计阶段开始，车身结构的刚度、模态特性会影响振动的传递和噪声的辐射；动力系统的匹配和调校，包括发动机的性能参数、传动系统的传动比等，都会对 NVH 表现产生重要影响；内饰材料的选择和布局，如隔音材料的厚度、位置，也与噪声的隔绝效果密切相关。因此，NVH 的优化需要多学科知识的综合运用，涉及机械工程、声学、材料科学等多个领域。

（二）多样的噪声源及其相互影响

汽车面临的噪声源种类繁多，除了上述提到的发动机噪声、传动系统噪声、路噪、胎噪、风噪等，还有如制动噪声等其他来源。这些噪声源在不同车速和行驶工况下表现各异，并且相互之间存在复杂的耦合关系。例如，在高速行驶时，风噪和胎噪可能会相互叠加，使整体噪声水平显著提高，增加了噪声控制的难度。要有效降低整体噪声，需要对各个噪声源进行精确识别和针对性的控制，同时考虑它们之间的相互作用，这在实际工程中极具挑战性。

（三）复杂的振动路径

振动在汽车结构中的传递路径错综复杂。发动机的振动首先通过发动机悬置传递到车架，然后车架将振动传递到车身各个部位。悬挂系统的振动则通过弹簧和减震器等部件传递到车身，而车身结构本身的刚度和模态特性又会影响振动的分布和放大情况。要实现对这些振动的有效隔离和控制，需要在设计阶段对车身结构进行优化，如合理布置加强件以提高结构刚度，减少振动的传递；在材料选择上，采用高阻尼材料来吸收和衰减振动能量，这需要在理论计算和实际试验之间不断迭代优化，增加了开发的难度和成本。

（四）主观感受的差异性

由于每个人的听力和身体感受存在差异，对于噪声和振动的敏感程度也各不相同。一些人能够察觉到一般人感觉不到的细微噪音和振动，这使得在 NVH 开发过程中，除了依赖客观的测量数据外，还需要进行大量的主观感受测试。如何将主观感受量化并融入到 NVH 优化目标中，是一个尚未完全解决的难题，这也进一步增加了 NVH 开发的复杂性和不确定性。

总之，汽车 NVH 是一个基础深厚且技术难点众多的领域，需要汽车工程师在理论研究、试验验证和工程实践中不断探索和创新，以提升汽车的 NVH 性能，为消费者带来更加舒适、愉悦的驾驶体验。

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来源：汽车NVH云讲堂

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首次发布时间：2025-04-03

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