隨著國內(nèi)汽車消費者的日漸成熟,人們對于汽車產(chǎn)品的需求也早已從最初的追求功能性、實用性,向著如今的舒適性、豪華性轉(zhuǎn)變了;而且,對車輛舒適性和豪華性的要求,也已經(jīng)成為人們選購新車時越來越著重考慮的因素。既然說到舒適,一個安靜的車內(nèi)環(huán)境必不可少,這就使得像NVH這樣的專業(yè)概念逐步成為人們耳熟能詳?shù)脑~匯。
不過,對于大多數(shù)普通購車顧客來說,究竟什么是NVH?汽車制造企業(yè)又是通過哪些技術(shù)手段來優(yōu)化一臺車輛的NVH性能的呢?就在近日,我們有幸受邀聽取了由北京越野車研究院的高級工程師所做的一場分享課,并且結(jié)合北京BJ40車系在NVH領(lǐng)域的技術(shù)運用及產(chǎn)品優(yōu)勢進行舉例,終于讓我們搞清楚了汽車企業(yè)是如何優(yōu)化車輛的NVH性能的。
說到北京BJ40究竟是如何優(yōu)化整車的NVH性能的,通過與北京越野車研究院的工程師們進行了一番細致的請教和交流之后,我們大致總結(jié)出了如下七個方面的方法與手段,具體說來是這樣的。
● 通過減輕車輛走行系統(tǒng)的振動來減小噪音的產(chǎn)生
首先,北京BJ40通過改善懸架減震器的阻尼特性來提升其減振效果;其次,對傳動系統(tǒng)有嚴格的動不平衡量控制指標;第三,提高對前、后橋跳動量控制指標的嚴格性,控制驅(qū)動橋系統(tǒng)的動不平衡量;第四,聯(lián)合輪胎供應商,對輪胎的動不平衡量進行嚴格控制。
● 采用“虛擬+實驗”相結(jié)合的技術(shù)方法,以及“主觀+客觀”相融合的評估手段
在優(yōu)化車輛NVH性能的過程中,北京BJ40采用了一套“虛擬仿真+實驗調(diào)校”相結(jié)合的技術(shù)方法,運用“主觀(評價)+ 客觀(測量)”相融合的評估手段,圍繞噪聲振動傳遞過程中的源頭、路徑、接收這三個要素,對包括車身系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、懸置系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、動力傳動系統(tǒng)、發(fā)動機系統(tǒng)、整車氣密性在內(nèi)的一系列功能系統(tǒng)進行性能設計和優(yōu)化。
● 在車輛的設計初期就開始整車NVH的優(yōu)化調(diào)校
北京BJ40其實從車輛的研發(fā)設計階段就已經(jīng)開始了整車NVH的優(yōu)化調(diào)校工作。例如通過專業(yè)的軟件平臺對車身、車架、動力傳動系統(tǒng)、支架及各連接點的動剛度進行分析與優(yōu)化;對進氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)的傳遞損失進行分析計算;還會對動力傳動系統(tǒng)進行扭振分析與優(yōu)化。
此外,通過使用聲學照相機來對穩(wěn)態(tài)聲場的聲源進行查找和定位;利用人工頭雙耳麥克風的特點,對聲源進行有效識別,從而排查異響并進行聲品質(zhì)研究。
● 重點提升車身多處位置的靜音效果
北京BJ40通過對白車身16項重點位置(例如鈑金結(jié)構(gòu)、涂膠位置、孔塞密封等),以及34處空腔隔斷位置的氣密性實施NVH優(yōu)化;在整車氣密性NVH優(yōu)化方面,重點優(yōu)化包括密封條結(jié)構(gòu)、線束布置、漏液孔位置、換擋護套密封在內(nèi)的20項位置,有效地提升了車內(nèi)的噪聲性能。
同時,在25處車身阻尼墊重點實施位置使用水性阻尼材料,有效地衰減了車內(nèi)的振動并提升了隔/吸聲的性能;另外,還對前圍的隔聲量進行優(yōu)化,擴大隔音材料的覆蓋率,同時通過增加雙組份吸音棉來增大吸音面積,有效改善了車內(nèi)的聲品質(zhì)。
● 全面優(yōu)化進/排氣系統(tǒng)以降低發(fā)動機工作噪音
北京BJ40對搭載的2.0T汽油發(fā)動機的進氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)進行了全新的設計和性能開發(fā)。通過進氣系統(tǒng)優(yōu)化諧振腔位置及結(jié)構(gòu),有效改善了進氣口的噪聲水平;另外將排氣消聲器的容積增大了足足4L之多 ,從而也有效地提升了排氣口的噪聲水平。僅這兩項手段,就可以使車輛加速時的車內(nèi)噪聲降低3dB。
● 優(yōu)化傳動系統(tǒng)的動平衡,并削減扭振情況
針對越野車傳動系統(tǒng)比較長,且容易出現(xiàn)動平衡失調(diào)的問題,北京BJ40對車輛的傳動系統(tǒng)進行了詳細測試,不但識別了每個旋轉(zhuǎn)件的動平衡,而且還對動平衡的限值進行了分配。
另外,由于北京BJ40是前置后驅(qū)車型,存在大多數(shù)越野車都有的整車扭振轟鳴問題,工程師們還對BJ40的動力傳動系統(tǒng)的扭振情況進行識別和分析,通過優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來控制扭矩波動,進而削減了扭振響應,降低了扭振對車內(nèi)舒適性的影響。
● 與國外知名公司合作,進一步優(yōu)化北京BJ40的NVH指標
據(jù)了解,為了識別整車各噪聲源和振動源對車內(nèi)噪聲振動情況的影響,北京越野車研究院的工程師們還和多家國外知名公司合作,對北京BJ40的整車運行工況傳遞路徑進行分析試驗,通過計算各個噪聲源和振動源對車內(nèi)乘員位置噪聲和振動的貢獻量,來進行有針對性的優(yōu)化和改進。
例如,通過對進氣系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)的優(yōu)化,將BJ40加速工況下的車內(nèi)噪聲峰值降低了5dB;另外,通過對發(fā)動機標定進行有側(cè)重優(yōu)化、對懸置系統(tǒng)設計與調(diào)教優(yōu)化、對進/排氣系統(tǒng)的設計與調(diào)校,以及對聲學包裝的優(yōu)化,北京BJ40的NVH性能相比之前的基礎(chǔ)車型有了一定幅度的提升。具體可見下表中的數(shù)據(jù)。
● 編輯點評:
說了這么多,也許您會覺得既然北京BJ40為了提升整車的NVH性能進行了那么多的優(yōu)化和改進,那各種工況下的噪聲都應該被降低了很多才是,為什么最后的對比表格里顯示的降噪程度沒有那么明顯呢?其實,車輛的NVH優(yōu)化本身就是一件錙銖必較的細致工作,工程師們所付出的一系列努力,對車輛所進行的一系列改進,可能對于降低整車噪聲也僅僅只能起到1到2個分貝的效果。
但殊不知,正是由于工程師們不斷地對車輛進行測試、研究、改進與優(yōu)化,整車的NVH性能才會在點滴之下不斷提升。北京BJ40在NVH方面所進行的各種努力,其實正是汽車NVH工程師們?nèi)粘9ぷ鞯囊粋€縮影。不過我們有理由相信,任何持之以恒的努力,都會不斷地產(chǎn)生新的收獲,只不過這種收獲沒有想象中那么豐厚,但也顯得足夠可貴。
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