【技研】车辆解析 | Model 3 技术亮点解析（三）声学包性能解析

上一期我们对MODEL3的碰撞安全性能进行了详细解析，本期重点对MODEL3声学性能进行解析。

一、Model3声学性能概述

首先来看两组对比数据：

60KPH-胎噪对比：

在低速工况下，驾乘人员对胎噪比较敏感。以下以60KPH匀速工况下的风噪值进行比较，Model3 前排噪声小，驾驶员右耳声压总级58.5dB，较市场主流车型低2dB左右，后排噪声大，右后乘客左耳声压总级64.4dB，较市场主流车型高2.4dB左右；

图1 60KPH@DR/RR

120KPH-风噪对比：

在高速工况下，驾乘人员对风噪比较敏感。以下以120KPH匀速工况下的风噪值进行比较，Model3在匀速120KPH工况下，风噪表现理想，驾驶员左耳声压总级67.1dB，较市场主流车型低1dB左右；右后乘客右耳声压总级71.8dB，较市场主流车型高1.6dB。

图2 120KPH@DR/RR

通过以上对比可以看出，MODEL3对于驾驶员的噪声控制水平在设计上进行了重点优化，优于市场主流车型，而对于后排乘客的噪声控制不太关注，所以后排噪声要比市场主流车型差。

影响车辆声学性能的因素很多，归纳起来主要有以下三类：

3、噪声源直接影响车内乘客舒适性；减少源处噪声，相比被动降噪，改善效果更加明显。

下面从整车密封性、车内声学材料使用及外部噪声源等方面解析Model3声学性能表现。

二、Model3整车密封性解析

2.1 白车身气密性-涂胶质量解析

• Model3 涂胶宽度、厚度均匀且美观，能够很好保证板件搭接位置处密封，采用机器手涂胶（图3）；右侧某新能源车采用人工涂胶，涂胶质量差，多处存在缝隙，影响白车身气密性（图4）；

• Model3 采用外部整体涂胶，涂胶量上升，成本增加，但密封质量能够保证；内部地板加强筋多，机器手操作困难，无法连续涂胶。

图3 焊缝密封胶-Model 3

图4 焊缝密封胶-某新能源车

2.2 白车身气密性-胶堵解析

• Model3前围板、地板小孔（直径2-3mm）胶堵厚度约4mm，密封及隔声性能良好；

• Model3前围板（图5-1）和后轮罩（图6-2）各有两个较大孔洞与车外贯通，易造成声泄露。

图5 前围板

图6 地板

2.3 白车身气密性-空腔隔断解析

• Model3 侧围空腔隔断数量多（单侧隔断10处），均为内外两腔，夹角板发泡状态良好（B柱外腔除外）；

• Model3 A、C柱下端安装孔存在缝隙，导致A、C柱下端内腔夹角板不能有效密封；B柱下端外腔左侧发泡表面光滑（如图8 B柱红**域），未与侧围外板充分贴合，导致此处隔断失效；门槛梁空腔与外界贯通，保证A、B、C柱下端与门槛梁的密封成为白车身气密性关键。

图7 侧围空腔

图8 A、B、C柱

2.4 白车身气密性总结

• Model3白车身气密性测试结果33.5SCFM，高于市场主流车型；

• Model3车身涂胶质量好，板件搭接位置密封良好；

• ABC柱下端隔断未有效密封，泄露明显。

图9 白车身气密性试验

图10 白车身气密性@125Pa

2.5 开闭件气密性解析

• Model3 车门内板模块化，车门气密性增加（减重孔采用EPDM完全密封，线束在内板开孔通过并用胶套密封，单个车门有3-4SCFM提升）；
  

• Model3 门槛梁护板卡接位置无密封垫，门槛梁线束卡扣无密封圈，无法保证有效密封；密封垫及凸焊螺柱的使用（如图12、 13）可作为门槛梁密封的一个优化方向。

图11 车门

图12 门槛梁内护板

图13 线束卡扣

2.6 整车声密性-前围过孔、密封条解析

• Model3动力总成后置，前围过孔隔声性能要求降低；膨胀阀、线束、管柱过孔都未进行有效封堵；

• Model3是无框车窗，下半部分两道密封，上半部分单道密封，密封性能差；
  

• Model3前后车门缝隙采用密封条封堵，减少缝隙噪声产生；气密性对风噪影响较大，尤其是车门密封条，四门共计约8AI%的影响；高速行驶时车门向外张（100kph工况下密封条压缩量减少约0.8mm），前后车门缝隙形成谐振腔，将气流声放大传递至车内，直接影响车内声品质。

图14 膨胀阀

图15 机舱线束

图16  转向管柱

图17 车门密封条

2.7 整车密封性总结

• Model3整车气密性测试结果112.3SCFM，较市场主流车型高20SCFM左右；
  

• Model3车门气密性良好，门槛护板、线束卡扣位置气密性差。

图18 整车气密性试验

图19 整车气密性@125Pa

三、Model3声学包材料解析

3.1 前围系统解析

• Model3前围轮毂包、流水槽空腔均增加发泡填充，钣金隔声性能提升，有效阻隔胎噪向车内侧传递；

• Model3前围隔音垫采用EVA PU发泡材料，厚度低（10mm），开孔面积大，局部不贴合，隔音垫隔声性能不佳；

• Model3动力总成后置，前排噪声小，前围系统整体隔声性能表现良好；在满足系统隔声性能要求下，最大化使用吸声材料，提升车内语音清晰度，软硬毡组合可作为选项之一；

• 在200Hz-1250Hz频段，填充发泡夹层板较未填充发泡夹层板隔声性能提升较大（前围过孔未考虑）。

图20 前围钣金-夹层板

图21 前围隔音垫

图22 夹层板隔声性能（TL）

3.2 地毯系统解析

• Model3地板钣金与电池包贴合，电池包对地板隔声性能提升帮助很大；
  

• Model3毯面采用ES纤维毡 **起绒面料，总厚度约8mm，绒毛较长，吸声性能优；

• Model3前地毯采用毯面 发泡，备胎池处采用毯面 PET毡，均以吸声为主，提升车内语音清晰度；后地毯电机舱处采用毯面 EVA 发泡，隔声性能优，有效阻隔电机噪声向车内传递。

图23 地板钣金

图24 地毯隔音垫

图25 吸声系数 （a）

3.3 玻璃系统解析

• Model3前风挡、天窗均为PVB夹层玻璃，厚度分别为4.46mm、4.62mm，较钢化玻璃隔声性能好；后风挡、前后侧窗为普通钢化玻璃，厚度分别为4.5mm、4.92mm、4.1mm；

• Model3前侧窗采用钢化玻璃，厚度4.92mm，在吻合频率处，较市场主流车型（4mm）隔声性能提升3dB左右，有效阻隔A柱后视镜产生的风噪；

• Model3后侧窗采用钢化玻璃，厚度4.1mm，与主流车型厚度相当，因动力总成后置，后排噪声源增加，传递至车内噪声增大。

图26 玻璃总成

图27 玻璃隔音量 （TL）

3.4 后轮罩系统分析

• Model3后轮罩钣金喷有水性阻尼，可对后轮路噪进行减震降噪；
  

• Model3后轮罩隔音垫采用EVA 发泡材料，且无支架开孔，覆盖面积大，隔声性能增加；

• 60KPH工况下，在160-1000Hz频段，隔音垫体现出重要降噪作用（另外此频段声压级对声压级总级计算占比大）。

图28 后轮罩钣金

图29 后轮罩隔音垫

图30  不同车速声压级对比@RR

图31 不同车速声压级对比@RR

3.5 车内吸声件解析：

• Model3仪表板、侧围护板、门护板、行李箱饰板等使用大量吸音棉改善车内声学环境；
  

• Model3车内吸音棉厚度约20mm，吸声效果优于同厚度下毡类材料。

图32 仪表板

图33 ABC柱护板

图34 车门护板

图35 行李箱饰板

图36 吸声系数

四、Model3噪声源解析

4.1 风噪-外造型解析

• Model3A柱及后视镜造型设计优于市场主流车型：①A柱加宽，气流提前分离，与侧窗阶差小，减小涡流产生；②雨刮隐藏在机舱盖下侧，减小雨刮外露引起的风噪；③后视镜镜柄厚度低，后视镜本体距三角窗距离大于50mm，通道口角度大于0°等有利于风噪降低；

• Model3侧窗表面平均声压级较市场主流车型低5dB左右，传递至车内风噪声降低。

图37 A柱、后视镜造型

图38 前侧窗表面声压级

4.2 胎噪-轮胎解析：

• Model3采用马牌轮胎，60kph工况下，较佳通、固铂轮胎噪声低1dB左右；
  

• Model3轮胎内侧贴有海绵，吸收轮胎内侧声波传递，降低轮腔噪声（200Hz左右）。

图39  马牌（Continental）-静音胎

图40  车内噪声对比

五、总结

整车密封性：

整体处于中等偏下水平

1、白车身涂胶均匀美观密封性良好；AC柱下端内腔隔断位置安装孔存在缝隙，夹角板不能有效密封；B柱下端外腔发泡胶带未充分膨胀，泄露明显，白车身气密性差；

2、车门内板采用模块化处理，减重孔全部封堵，线束在钣金上开孔通过并用胶套密封，保证车门气密性；

声学包材料：

声学包材料隔、吸声性能优，传递路径降噪明显

1、前围轮毂包空腔填充发泡，有效阻隔胎噪透射；

2、电池包与地板贴合，提升地板系统隔声性能；毯面较厚，绒毛长，吸声性能优；

3、内饰件均采用吸声处理，车内吸声面积增加；

4、前侧窗玻璃厚度4.92mm，隔声性能优于普通车型（4.0mm）；

外部噪声源:

外部噪声源噪声水平优于其他车型

1、A柱断面宽，后视镜镜柄薄，通道角度大于0°，本体与三角窗距离大，气流通畅，噪声降低；

2、采用静音轮胎-马牌，噪声优于其他品牌轮胎。

本文由阿尔特汽车技术股份有限公司发布