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整车NVH正向开发控制策略

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       NVH性能设计的主要任务是要回答“要达到什么样的目标和如何达到”的问题,即设定整车NVH目标,分解子系统和零部件NVH指标,以及制定NVH开发策略来实现目标达成。通常整车NVH性能评价工况主要有怠速振动、怠速轰鸣音、加速轰鸣音、路面噪声等,接下来将分别通过源、传递路径的分析,来谈谈对整车各NVH性能的控制策略。


1 怠速振动


1.1 振动源

动力总成、排气系统、散热系统


1.2 传递路径及控制策略

路径1:动力总成振动>悬置支架(主动端)>悬置>悬置支架(车身侧)>车身地板或方向盘

控制策略1:对于振动源的控制,我们需要制定发动机本体怠速振动的目标,同时对于动力总成刚体模态需要进行匹配分析;主被动侧悬置支架要具有一定的刚性,因此需要设定支架固有频率目标;悬置本身主要是作为隔振装置,要求设定其隔振量目标,通常大于20dB;对悬置安装点到地板、方向盘的VTF需要设定目标。

路径2:排气系统振动>挂钩(主动端)>吊耳>挂钩(车身侧)>车身地板或方向盘

控制策略2:排气系统需要考虑吊耳位置最优化,排气吊耳主要起到对排气系统振动的衰减,对其隔振量设定目标,通常大于15dB。对于车身来说,要设定排气系统安装点到地板、方向盘的VTF。

路径3:散热系统振动>前端模块>橡胶块>车身侧安装点>车身地板或方向盘

控制策略3:首先关注散热风扇的高低速转动频率的匹配,其次是前端模块刚体模态的匹配,对于橡胶块的隔振量要求大于15 dB,对于车身传函来说,要设定前端模块安装点到地板、方向盘的VTF目标。



2 怠速轰鸣音


2.1 振动源

动力总成、排气系统、空调压缩机、散热系统


2.2 传递路径及控制策略

路径1:动力总成振动>悬置支架(主动端)>悬置>悬置支架(车身侧)>驾驶员或乘员耳旁声压

控制策略1:对于动力总成本体、悬置及悬置支架的控制策略同怠速振动,设定悬置安装点到驾驶员及乘客耳旁的NTF目标。

径2:排气管振动>排气挂钩(主动端)>吊耳>排气挂钩(车身侧)>驾驶员或乘员耳旁声压

控制策略2:对于排气管本体及吊耳的隔振要求同怠速振动,设定排气吊耳安装点到驾驶员及乘客耳旁的NTF目标。

路径3:空调压缩机>高压管/燃油管>前围板/地板振动>驾驶员或乘员耳旁声压

控制策略3:空调高压管和燃油管固定在刚度大的钣金上,并增加隔振措施,匹配膨胀阀的开度。

路径4:散热风扇>前端模块>橡胶块>车身侧安装点>驾驶员或乘员耳旁声压

控制策略4:风扇高低速转动频率的匹配,前端模块刚体模态匹配,橡胶块隔振量要求大于15dB,设定前端模块安装点到驾驶员及乘客耳旁的NTF目标。


2.3 噪声源

动力总成噪声、排气管口噪声、空调压缩机噪声、散热风扇噪声


2.4 传递路径及控制策略

路径1:动力总成、风扇、空调压缩机等机舱内噪声源>前围声学包>驾驶员或乘员耳旁声压

控制策略1:制定机舱声源到车内人耳ATF目标,发动机盖内吸音棉吸声系数目标,前围外隔热垫及内隔音垫隔音量目标

路径2:排气管口噪声源>车身后端声学包>驾驶员或乘员耳旁声压

控制策略2:制定排气口噪声到车内人耳旁的ATF目标



3 加速轰鸣音


3.1振动源

动力总成、排气系统、空调压缩机、散热系统、驱动轴


3.2 传递路径及控制策略

路径1:动力总成振动>悬置支架(主动端)>悬置>悬置支架(车身侧)>驾驶员或乘员耳旁声压

控制策略1:悬置隔振量要求大于20dB,悬置主动端支架模态大于700H,即大于发动机最高转速6阶频率;悬置被动端车身侧支架模态大于500Hz;设定悬置安装点到驾驶员及乘客耳旁的NTF目标。

路径2:排气管振动>排气挂钩(主动端)>吊耳>排气挂钩(车身侧)>驾驶员或乘员耳旁声压

控制策略2:吊耳隔振量大于15dB;排气管挂钩模态大于300Hz,即大于发动机最高转速2阶频率;车身侧排气管挂钩模态大于250Hz;设定排气安装点到驾驶员及乘客耳旁的NTF目标。

路径3:散热风扇>前端模块>橡胶块>车身侧安装点>驾驶员或乘员耳旁声压

控制策略3:要求橡胶块隔振量大于15dB;设定前端模块安装点到驾驶员及乘客耳旁的NTF目标。

路径4:空调压缩机>高压管/燃油管>前围板/地板振动>驾驶员或乘员耳旁声压

控制策略4:空调高压管及燃油管固定在刚度大的钣金上,并增加隔振措施,匹配膨胀阀的开度。

路径5:驱动轴>轮心>悬架>车身侧支架>驾驶员及乘客耳旁的NTF

控制策略5:考虑驱动轴模态、悬架模态匹配,设定悬架安装点驾驶员及乘客耳旁的NTF目标。


3.3噪声源

发动机噪声、排气管口噪声、进气噪声、发动机啸叫、变速箱啸叫、空调压缩机噪声、散热风扇噪声


3.4 传递路径及控制策略

路径1:动力总成、风扇、空调压缩机等机舱内噪声>前围声学包>驾驶员及乘客耳旁

控制策略1:制定机舱声源到车内人耳ATF目标,发动机盖内吸音棉吸声系数目标,前围外隔热垫及内隔音垫隔音量目标

路径2:排气管口噪声>车身后端声学包>驾驶员及乘客耳旁

控制策略2:制定排气管口噪声到车内人耳旁的ATF



4 路噪


4.1 振动源

不平整路面


4.2 传递路径及控制策略

路径:不平整路面激励>轮胎>悬架>副车架>车身连接点>驾驶员及乘客耳旁

控制策略:降低轮胎的振动传递函数;合理匹配悬架系统刚体模态(与衬套刚度相关);合理匹配悬架系统零部件弹性体模态;合理匹配副车架刚体模态(副车架与车身采用衬套连接);合理匹配副车架本体弹性体模态;优化底盘系统、降低从轮心到车身连接点的振动传递力;设定减震器、副车架安装点或三角臂安装点到驾驶员及乘客耳旁NTF目标。


4.3 噪声源

轮胎辐射声


4.4 传递路径及控制策略

径:轮胎辐射噪声>整车声学包>驾驶员及乘客耳旁

控制策略:考虑轮胎花纹的优化,设定轮胎噪声源到车内人耳的ATF目标。


参考:

  1. 庞剑,谌刚,何华. 汽车噪声与振动——理论与应用[M].

  2. 于学华,张家栋. 汽车车内噪声产生机理及控制技术[J].噪声与振动控制.2008,(5):122-125

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首次发布时间:2021-07-13
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