國(guó)內(nèi)大力推廣的純電動(dòng)汽車似乎在宣告著內(nèi)燃機(jī)時(shí)代的沒落，拋開情懷不講，單從NVH角度來看，拿掉了發(fā)動(dòng)機(jī)也就意味著去掉了最大的噪聲和振動(dòng)源，貌似NVH會(huì)變得簡(jiǎn)單許多，但實(shí)際是這樣的嗎？

無論是出于所謂的“彎道超車”理論也好，還是更符合下一步的智能駕駛方案也罷，純電動(dòng)是國(guó)內(nèi)目前比較鼓勵(lì)的發(fā)展模式。那么從NVH的角度考慮，純電動(dòng)意味著傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)被驅(qū)動(dòng)電機(jī)替代，沒有了發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和噪聲，純電動(dòng)汽車的NVH會(huì)變得很簡(jiǎn)單嗎？

BMW i3結(jié)構(gòu)剖視圖

在討論這個(gè)問題之前，先引入個(gè)概念——掩蔽效應(yīng)

所謂掩蔽效應(yīng)，就是指聽覺系統(tǒng)對(duì)一種聲音的感知被另一種聲音所阻礙的現(xiàn)象。傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車由于有發(fā)動(dòng)機(jī)的存在，使得其他噪音不那么明顯。換句話講，就是傳統(tǒng)汽車中其他噪聲很容易被發(fā)動(dòng)機(jī)工作的聲音掩蔽掉。相信對(duì)于每一位車迷而言，引擎發(fā)動(dòng)的轟鳴聲也算得上一種享受，因?yàn)閷?duì)于人耳而言，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音是比較容易接受的，至少算不上刺耳。然而，純電動(dòng)汽車中，由于把發(fā)動(dòng)機(jī)拿掉了，被掩蔽掉的各種各樣的聲音就會(huì)凸顯出來，如果對(duì)于純電動(dòng)汽車不進(jìn)行NVH調(diào)教，將會(huì)使得本應(yīng)特別安靜的駕駛室，顯得不那么和諧。

那么，對(duì)于純電動(dòng)汽車而言，其主要的噪聲源有哪些呢？其NVH調(diào)教又需要在哪些細(xì)節(jié)上多下功夫呢？

一、胎噪和路噪

一般來講，這兩個(gè)概念不會(huì)刻意去區(qū)分，因?yàn)楫?dāng)我們駕駛汽車的過程中，直觀感受上都是從車輛下方傳來的噪音，但是細(xì)究下來，二者還是有不同之處的。

胎噪，顧名思義，即輪胎產(chǎn)生的噪聲，這種噪聲產(chǎn)生的機(jī)理有很多，大致上可以歸納為以下幾種：

1、輪胎與地面產(chǎn)生滾壓時(shí)，輪胎上的橡膠塊敲擊路面，并引起橡膠塊振動(dòng)，向外輻射噪聲；可以想象在平整的柏油路上，駕駛越野汽車（胎面粗糙，輪胎花紋溝槽深）與普通家用轎車（胎面相對(duì)平整，花紋溝槽淺）的胎噪對(duì)比情況。

相同路面條件下，胎面越粗糙，噪聲相對(duì)越大

2、輪胎與地面之間的滑移和摩擦輻射噪聲；這種現(xiàn)象的極端情況就是繞樁試驗(yàn)，可以聽到輪胎與地面摩擦產(chǎn)生的尖叫聲。

3、“泵氣”噪聲：輪胎的花紋與路面之間形成空腔，輪胎滾動(dòng)的時(shí)候，空氣在花紋與地面形成的封閉空間內(nèi)被吸入然后被排出，如此的循環(huán)形成“泵氣”的效果，進(jìn)而產(chǎn)生泵氣噪聲。

這個(gè)現(xiàn)象就類似于玩口技“B-box”（動(dòng)次、打次~），通過將氣體吸入、呼出，這個(gè)過程中發(fā)出一定的聲音，組合起來就形成了一定的節(jié)奏和律動(dòng)，只不過輪胎形成的這種特殊的“B-Box”不是大家所希望聽到的。

4、輪胎側(cè)壁結(jié)構(gòu)在路面接觸面附近不斷受到變形，產(chǎn)生振動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)聲輻射。

胎噪除了與表面花紋、輪胎結(jié)構(gòu)、尺寸、材料等有關(guān)以外，還與輪胎的載荷、車速等密切相關(guān)，想必各位在實(shí)際駕駛過程中都深有體會(huì)。

那么，何謂路噪呢？當(dāng)汽車行駛在粗糙路面上時(shí)，由于路面的不平對(duì)輪胎形成沖擊，如果底盤隔振調(diào)教不好，將會(huì)把振動(dòng)傳遞給懸架，引起懸架振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。這部分可以稱之為路噪。如果各位還記得第一期NVH《講堂》里給各位講的結(jié)構(gòu)噪聲和空氣噪聲的話，這里的路噪屬于結(jié)構(gòu)噪聲里面的一部分，胎噪屬于空氣噪聲里面的一部分。

Nissan Leaf：拿掉了發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)底盤仍然有較高的隔振設(shè)計(jì)需求，以減少底盤振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲

在駕駛汽車的過程中，有時(shí)會(huì)聽到底盤由于控制臂或副車架等的振動(dòng)傳來的回音（隆隆的聲音），有些車在過減速帶時(shí)，車輪駛過減速帶的同時(shí)，能明顯聽到“咚、咚”的聲音，這種噪聲就是由于底盤隔振設(shè)計(jì)不理想，將路面的激勵(lì)傳遞給懸架產(chǎn)生了沖擊噪聲。因此，在NVH開發(fā)階段，隔振元件的設(shè)計(jì)、底盤零部件的振動(dòng)特性分析，都是不容忽視的。

二、風(fēng)噪

當(dāng)汽車以較低的車速行駛時(shí)（一般低于80km/h），聽到的更多的噪音是來自于底盤和輪胎。然而，一旦車速提起來，風(fēng)噪將會(huì)變的特別突出，在失去掩蔽效應(yīng)的純電動(dòng)車上將更加明顯。

模擬車身氣流變化

風(fēng)噪形成的主要原因是汽車在行駛時(shí)與氣流發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，氣流激擾作用在汽車上各處，直接或間接地影響車內(nèi)噪聲。從設(shè)計(jì)的角度來講，汽車風(fēng)噪可以分為以下幾類：

1、密封不良引起的噪聲，比如車門、車窗的密封膠條設(shè)計(jì)問題，看似結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的密封條，在降低風(fēng)噪的過程中發(fā)揮著重要的作用。

2、車身外表面的溝、縫等由于幾何不平整度引起的噪聲；流線型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅可以降低風(fēng)阻系數(shù)，還可以減弱車身表面的氣動(dòng)分離，進(jìn)而有利于降低風(fēng)噪。

3、車身外表突出結(jié)構(gòu)，如雨刷、后視鏡、天線、頂棚的行李架等外飾件引起的噪聲；這也是Tesla、Porsche等廠商把門把手縮到車身里面的一個(gè)重要原因。若不是出于美觀、消費(fèi)者接受程度等的考慮，想必后視鏡也被攝像頭替代掉了吧~

將門把手縮到車身里以降低風(fēng)阻和風(fēng)噪的方案，已逐漸被各大主機(jī)廠采用。

在車身設(shè)計(jì)階段，既要兼顧美觀，又要考慮風(fēng)噪，這足夠造型師和NVH工程師一番激烈的“討（si）論（bi）”了~

三、驅(qū)動(dòng)電機(jī)噪聲

純電動(dòng)車型上，利用電機(jī)替代了發(fā)動(dòng)機(jī)，沒有了相對(duì)粗暴的燃燒過程，但驅(qū)動(dòng)電機(jī)也不是“省油的燈”。

Renault Zoe傳動(dòng)系統(tǒng)分解圖：1、電控單元；2、定子；3、轉(zhuǎn)子；4、單級(jí)變速箱和差速器

電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶來的噪聲主要有電磁噪聲（以永磁同步電機(jī)為例，由于氣隙中的電磁力作用在外定子或外轉(zhuǎn)子上，使外定子或外轉(zhuǎn)子產(chǎn)生振動(dòng)并向外輻射噪聲而產(chǎn)生的，主要與電磁力、電機(jī)結(jié)構(gòu)、電機(jī)殼體聲輻射特性有關(guān)，是永磁同步電機(jī)噪聲的主要組成部分）；機(jī)械噪聲（軸承引起的噪聲以及轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡力產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲）；空氣動(dòng)力噪聲（如渦流噪聲：電機(jī)內(nèi)部溫度較低的空氣在旋轉(zhuǎn)表面形成旋轉(zhuǎn)的氣流產(chǎn)生的）。

這些噪聲的直接體現(xiàn)就是急加速時(shí)的高頻噪聲，這些噪聲不同于發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音，根據(jù)實(shí)際乘坐體驗(yàn)，純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)這種高頻噪聲給人的直觀感覺令人很煩躁。因此非常必要對(duì)其進(jìn)行控制。

四、齒輪嘯叫聲

齒輪嘯叫是由于在齒輪傳動(dòng)過程中，由于齒輪的加工精度以及受力發(fā)生彈性變形的原因，在齒輪傳動(dòng)過程中，導(dǎo)致輪齒干涉、沖撞，進(jìn)而產(chǎn)生激振力，引起傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及箱體的振動(dòng)而產(chǎn)生的。

Bmw i8電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，控制電機(jī)噪聲的同時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)的噪聲同樣不容忽視。

對(duì)于純電動(dòng)車，減、差速器是產(chǎn)生振動(dòng)噪聲的主要貢獻(xiàn)部件之一。也正是由于沒有了內(nèi)燃機(jī)的掩蔽效應(yīng)，這些在內(nèi)燃機(jī)上沒那么明顯的噪聲問題，一旦到了電動(dòng)車上，就會(huì)顯得特別的突出。

當(dāng)然，上述幾種噪聲是電動(dòng)汽車主要的噪聲源，還有一些如雨刮器的噪聲、空調(diào)壓縮機(jī)的噪聲，即使響度不大，但是也足以讓乘客感到煩躁。此處就不再詳細(xì)給大家展開了，大家可以自行試駕感受。

五、電動(dòng)汽車NVH如何調(diào)教？

經(jīng)過上面一波分析，看起來電動(dòng)汽車的NVH問題并不比燃油車少，為了給消費(fèi)者帶來更好的乘坐體驗(yàn)，主機(jī)廠也在不遺余力的調(diào)教，那么到底是如何做的呢？對(duì)于我們普通的車主而言，在日常的維護(hù)中應(yīng)該注意哪些問題呢？

在關(guān)于NVH的第一篇《講堂》里跟大家講過，激勵(lì)、傳遞特性、響應(yīng)，是系統(tǒng)的三大件。對(duì)于胎噪和路噪問題，一般來講，路面的激勵(lì)我們是無法進(jìn)行改變的，畢竟柏油路不是咱自己修的~所以主要從傳遞路徑這個(gè)角度考慮。

馬牌CC6靜音輪胎，其輪胎花紋雕刻處處體現(xiàn)“黑科技”

對(duì)于胎噪而言，輪胎的花紋結(jié)構(gòu)、胎面材料、氣壓等都對(duì)胎噪有著重要的影響，因此，米其林，普利司通等都開發(fā)出了靜音輪胎，車主可以通過靜音輪胎降低胎噪。當(dāng)然，好的品質(zhì)也意味著高的成本~具體靜音原理可以參考下面給出的解釋。

CC6靜音原理。這里的“亥姆霍茲共振器”原理可以簡(jiǎn)單理解為：通過特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，形成氣體共振，利用共振消耗噪聲能量，類似于工程上的動(dòng)力吸振器，對(duì)特定頻率的振動(dòng)能量吸收。

此外，日常的使用中，注意檢測(cè)并保證胎壓正常（胎壓不足會(huì)明顯增加胎噪，常開車的朋友都有體會(huì)）以及進(jìn)行合理的輪胎動(dòng)平衡及四輪定位（保證合理的輪胎定位參數(shù)，減少輪胎的磨損，進(jìn)而降低胎噪）；

對(duì)于路噪而言，通過合理的底盤調(diào)教，如調(diào)整懸架襯套剛度、阻尼，以及在設(shè)計(jì)階段充分考慮各零部件振動(dòng)特性，即所謂的“模態(tài)分析”：通過實(shí)驗(yàn)或仿真進(jìn)行計(jì)算結(jié)構(gòu)的固有頻率，以避開激勵(lì)頻率，進(jìn)而避免共振，降低路噪。此外，通過改進(jìn)車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，如采用高強(qiáng)鋼等提升車身剛度，降低振動(dòng)和噪聲的傳遞。

Volvo V40車身用材料中采用鋁、高強(qiáng)鋼、超高強(qiáng)鋼等材料，同時(shí)滿足不同性能需求

上述措施都可以減少路噪傳遞到駕駛室。當(dāng)然，在白車身上合理布置阻尼墊，既可以衰減振動(dòng)，又可以減少聲音的透射。此外，駕駛室內(nèi)的頂棚材料也不容小覷，里面的多孔結(jié)構(gòu)能夠很好的起到吸聲的作用，使得聲音的能量在多孔材料里面被耗散掉。

針對(duì)風(fēng)噪的控制，目前主要采用的是優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)，流線型設(shè)計(jì)，減少阻力，減少氣動(dòng)噪聲，降低風(fēng)噪；對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)噪聲的控制，可以從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制等角度出發(fā)，通過優(yōu)化電機(jī)的開槽形式等方法實(shí)現(xiàn)減振降噪，目前一些高校和企業(yè)都在做這方面的努力；針對(duì)齒輪的嘯叫，可以通過優(yōu)化齒輪結(jié)構(gòu)，對(duì)齒輪進(jìn)行輪齒的微觀修形，改善齒面的嚙合誤差，從而減小傳遞誤差的幅值和波動(dòng)，從源頭上減小齒輪嘯叫現(xiàn)象的產(chǎn)生，這種解決方案在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車上也有采用。針對(duì)更容易暴露噪聲的純電動(dòng)汽車而言，上述措施顯得更有必要了。

對(duì)于純電動(dòng)汽車而言，除了續(xù)航、里程焦慮以外，NVH的調(diào)教真沒那么簡(jiǎn)單。至于純電動(dòng)汽車到底能“跑”多遠(yuǎn)，要看消費(fèi)者的實(shí)際體驗(yàn)了。

本文作者為踢車幫 楊仕祥