時間:2018年12月10日 分類:推薦論文 次數:
下面文章主要從理論上介紹路噪與胎噪的定義、范疇及傳遞路徑,能讓噪聲工程師對該問題有一個清晰的認識。并且以實際車型為例,結合客戶抱怨情況進行調查分析,并從客戶的角度出發,選擇典型路段進行問題剖析,以便確定問題的研究方向,為后期繼續研究路噪與胎噪指明方向,還為參考系的建立提供了有力的證據。
[關鍵詞]路噪與胎噪,定義與范疇,傳遞路徑,實例
振動與噪聲性能是影響用戶舒適性體驗的重要項目,越來越受到用戶的重視。在IQSOnline抱怨中,大約有30%的抱怨與振動噪聲性能有關。其中路噪與胎噪,是主要的汽車噪聲抱怨項目之一。某公司車型相對于競爭對手車型而言,行駛噪聲這一項一直是弱項,尤其是新一號平臺的一款車,其路噪與胎噪的IQS抱怨率是該公司車型平均抱怨的2倍左右,是競爭對手車型的3倍左右,它已成為公司的IQS攻關項之一。
一、路噪與胎噪的理論分析
(一)路噪與胎噪定義
1.路噪
汽車以穩定的車速在粗糙路面上行駛時所產生的車內噪聲就叫做路噪,它主要是因道路不平和車輛懸架、輪胎系統間相互作用,而在車內產生的噪聲。頻率范圍為20-500Hz之間。下列類別的噪聲均不屬于路噪的范疇:車外噪聲(比如,車外加速通過噪聲)、風噪(風噪會影響行駛噪聲的測量)、車輛轉彎時發出的噪聲、車輛發出的噓噓聲和哨聲、與發動機相關的噪聲和車輪軸承損壞所發出的噪聲。
2.胎噪
由輪胎與路面接觸所產生的車內和車外噪聲稱為輪胎噪聲,它與輪胎的材料、結構、尺寸、表面花紋等相關。頻率范圍為400-4000Hz之間,在光滑的水泥路面上噪聲更突出。
(二)路噪與胎噪的傳遞路徑分析
[1]車內乘客感知到的噪聲、噪聲源(路面激勵)及傳遞路徑,因不同的路面狀況直接影響到客戶對噪聲的感知,粗糙路面與凸凹不平的路面激勵,乘客感知到的車內噪聲大多為低頻嗡嗡聲,光滑的路面激勵主要為高頻的口哨聲,沖擊路面激勵主要感知到聲音為沖擊聲。
傳遞路徑有兩種途徑,一是由輪胎的輻射噪聲通過空氣傳遞到車內,這與輪胎自身特性及車身的氣密性、隔音等有較大的關系;另一種通過結構傳遞,這主要與懸掛系統、車體聲振靈敏度相關,如果傳遞路徑上有薄弱點,那么將會把激勵源傳遞的振動或者噪聲直接傳遞到車內甚至把振動及噪聲放大,這將會加大噪聲的嚴重程度,因此,傳遞路徑的剖析,對解決噪聲問題起到事半功效的作用。
(三)解決問題常用的措施
1.胎噪問題
從頻率分配情況來看,偏高頻,該噪聲主要通過空氣傳遞,那么要降低噪聲,除了輪胎自身的影響因素外,對于廠家來說可以通過增加吸音棉的措施來進行控制,比如在B/C立柱增加吸音棉,門戶板內增加吸音棉,后行李箱兩側增加吸音棉等等,除此之外,還可以采用隔音措施,比如地毯、輪罩擋泥板、整車密封等。
2.路噪問題
從頻率分配來看,偏低頻,該噪聲主要通過結構傳遞,在設計階段,只能依賴于仿真計算,其仿真結果及問題改進尤其重要,比如平板樣塊貢獻量分析、NTF/VTF分析、懸架與車身連接點的局部動剛度分析,在問題改進方面,大多采用粘貼阻尼片、結構膠、局部鈑金加強等方案。
二、路噪/胎噪實際問題診斷
(一)客戶抱怨問題分析
針對該公司IQSonline數據,抽取胎噪與路噪抱怨排名第一位的某車型,進行客戶回訪,回訪結果發現,在抱怨的所有問題中,粗糙路面的低頻噪聲占61%,通過回訪初步確認了解決問題的方向。
(二)振動噪聲專業工程師進行的問題分析與研究
路噪是一項復雜的問題,牽涉的因素較多,若要想解決路噪,需要綜合較多因素,從回訪中發現,客戶應用工況較廣,涉及到的路面較多,而且不同的路面上噪聲問題不同,為了更貼近用戶所使用的工況,更真實的研究客戶所抱怨的問題,NVH專業團隊在武漢市區周邊挑選了些典型路況進行噪聲評價與測量,并與參考車進行對比,找出之間的差異,進一步確認了客戶所抱怨的問題主要為粗糙路面上的低頻聲。
針對這8種路面所測量的車內噪聲值如上所示,在不同的路面上,兩種同級別的車車內噪聲表現的不同,在水泥路上2#車表現的要好,但在粗糙的瀝青路上2#車又要差于1#車。從此噪聲分配情況說明,要提高客戶滿意度,只有清楚的了解到客戶所抱怨的問題,才能正確的解決客戶抱怨。
三、路噪分析及解決方案的制定
(一)噪聲測量
為了解決路噪噪聲問題,該公司專門建立了一段粗糙路面,一是方便測量和分析,二是所有車型的路噪的測量和分析都可以在該粗糙路上進行,方便建立數據庫,為后期車型改進或者降成本工作提供了試驗依據。對路噪抱怨最大的某車型分別進行主觀評價和客觀測量,結果如下:主觀評價:車輛在行駛過程中有低頻嗡嗡聲,后排比前排明顯。客觀測量,從試驗數據中可以看出,前后排行駛噪聲峰值主要集30-200Hz之間,另外一個頻率為240Hz左右的峰值為輪胎的空腔模態,這與輪胎自身的尺寸參數相關,不好更改。
利用headacoustique進行濾波分析發現,客戶抱怨的路噪問題主要為200Hz以下的噪聲,只有同時解決這幾個峰值(50Hz、97Hz、120Hz左右),才能徹底解決客戶抱怨問題。
(二)解決方案
因路噪主要是通過結構傳遞,針對公司該車型的主要傳遞路徑,傳遞路徑復雜,牽涉的零件較多,底盤件又大多是平臺通用件,考慮到更改的復雜性,優先考慮上車體的鈑金件是否有薄弱點,借助于仿真,找出有效的方案,最終確定在前風擋與頂棚交接區域的橫梁上安裝2個0.5kg的配重塊,實車驗證為在100Hz左右有4.2dB的降該方案有收益,但還不足夠解決該噪聲問題,需要繼續做下一步工作,研究底盤件是否達到目標要求,比如前后懸架模態、三角臂模態、減震器的阻尼以及所應用的彈性快的隔振情況等。
四、結語
隨著汽車保有量的大幅增加,客戶對汽車的舒適性要求越來越高,汽車噪聲振動水平又是影響舒適性的一個重要因素。車離不開路,路噪與胎噪始終存在,其大小也是客戶越來越關注的一個問題,本文從理論上詳細介紹了路噪與胎噪的定義、范疇及傳遞路徑等,結合實際客戶抱怨情況,從客戶的角度出發,選擇典型路段進行問題剖析,最終確定問題的研究方向。盡管最終結果不是很理想,但經過研究和詳盡分析,能為后期研究路噪與胎噪指明了方向,為初學者提供了寶貴的參考資料。
[參考文獻]
[1]龐劍,何華.汽車噪聲與振動-理論與應用[M].北京:北京理工大學出版社,2006:3-10.
推薦期刊:《北京汽車》(雙月刊)創刊于1978年,由北京市汽車研究所有限公司;北京汽車工程學會主辦。是全國汽車行業創辦較早的科技類期刊,面向汽車科技人員、企業領導、使用維修人員、汽車愛好者和廣大高校師生,以服務我國汽車工業和企業發展,促進科技交流和技術進步為宗旨。