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汽车关门声品质综述

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关门声品质对整车声品质有着非常重要的意义,直接影响着客户对整车品质的评价。所以,国内外许多汽车企业都投入了大量的技术和成本来提高汽车关门声品质。目前,在关门声客观评价指标方面,一般采用峰值响度和峰值尖锐度车门锁、密封系统、车门、尖锐度等是影响关门声品质水平的重要因素。
一、影响关门声品质的影响因素
1关门声品质影响因素
二、关门系统的专用术语
1  侧围密封条     固定在侧围门孔处的密封条。
2  球状密封条     里部中空的、内部充满空气的、有排气孔的可挤压密封件。
3  临界带宽        心理声学中的响度带宽,一组28个频率范围是标准的。
4  限位器            固定门开启位置的机构。
5  门控制器        产生一个或多个制动位置的机构,通常装置在铰链柱上。
6  门内板           安装门窗升降器、喇叭和门内护板的门内部结构件。
7 门外板             车门的外部结构件——要求A级表面。
8  柔性模态         在较高频率处的结构固有振动模态。
9  挡水条            一种沿车窗腰线布置的密封件,材料包含了细微织物结构。
10  全闭合位置   门完全闭合时,门锁与门锁柱的相对位置关系。
11  车门内面板   乘客内部接触的车门内表面,包括把手与开关。
12  门锁             装在车门上,控制车门关闭或开启位置的机械装置。
13 棘爪              门锁的一个部件,限制物体只能沿棘轮朝一个方向运动的构件。
14 棘齿与棘爪   一起限制物体只能沿一个方向运动的构件。
15   声音衰荡     产生后在一段较长时间后才消失的声音。
16   转子            门锁中可转动或滑动的构件,用于固定住门锁与门锁柱
17 二次闭合      位置在门完全闭合和门完全打开之间的一种门锁与门锁柱的位置状态。
三、关门声品质的客观评价对标
关门声品质的评价是主观感觉和声学物理量之间的关系,客观指标为:响度和尖锐度。
尖锐度:
主要描述声音的高频成份的比例,尖锐度越高,声品质越差。
响度:
考虑到特征频带分布和人耳的掩蔽效应对声音的影响,响度描述感觉声音的大小,响度越大,声音越大。
图2关门声品质对标测试
四、车门关闭过程分析
图3好的关门声压级与坏的关门声对比
从图3中直观上看,第一种声音更好,因为它的声压曲线形状相对简单,高频成分少。而且还发现好的声音在低频其声压竟然超过差的声音(见图4),这是一种普遍现象。
图4 时域平均出后的声音时频曲线
因此得出如下结论:如果满足下面三个要求,低频段的声音可以增加厚重感:
1) 无可以听到的音调;
2) 低频能量持续时间不超过500ms;
3) 能量振幅随时间增加而递减。
车门关闭过程解读
(1)对于普通车门,当门窗处于关闭条件下,在门后端的最小的门关闭速度大约在0.9与1.5m/s之间。
(2)车门和密封系统的接触是渐进式的。
(3)对于门的设计,门应偏离出正常位置,以便于与密封件间有足够的压合力。
(4)主要噪声:门锁撞击门锁柱将产生噪音。
图5车门关闭声时间历程曲线
车门关闭过程中值得关注的三个问题:
  • 门锁关闭时的载荷脉冲和内部的嗒嗒声(RATTLES),会影响车门关闭声的尖锐度。门锁的纵向加速度值必须低于某个阀值,才能避免非线性振动。


  • 门锁 “唧唧声”(CHIRP)来自转子与棘爪的振动模态,因为这些零件刚度大,尺寸小,这些模态在8 到17 kHz之间。目前,还没有办法消除这种影响,只能减少车门行程来改善这个问题。


  • 内部门锁构件顶端的速度可能超过331 m/s,超过声速。这会产生类似挥鞭发出的声音,必须严加限制。通常,控制臂越长,转动惯量越大,转子与棘爪的动刚度越高,关门时的脉冲载荷越大。
图6关门声产生机理
五、门锁系统对关门声品质的影响
门锁与门锁柱对正常门关闭声的贡献量超过50%,要产生好的车门声音,门锁结构是最重要的控制因素。
图7前后门之间的几何截面形状
图8门锁内部结构部件
门锁对声品质的贡献量超过50%,优化门锁方面有几个典型的特征:
  1. 除了关键的传力面,门锁与棘爪的表面应完全封装;
  2.门锁与棘爪表面应用聚合物封装(厚度0.5到1mm);
  3.内部的最小运动范围;
  4.没有松弛的弹簧;
  5.用塑料壳将没有承载的轴承结构包起来;
  6.板件上的孔或开口尽量小;
  7.内部构件的质量与惯量最小;
  8.最小化门锁位置的弹簧刚度。
 


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来源:汽车NVH云讲堂
振动非线性汽车MATLAB声学材料控制
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首次发布时间:2023-04-13
最近编辑:1年前
吕老师
硕士 28年汽车行业从业经验,深耕悬置...
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