改善发动机燃烧过程,减少粗暴燃烧,降低燃烧压力波动;
改善运动件的运行平稳,减小机械运动而产生的振动(平衡轴,动力减震器等);
采用优化设计提高缸体等主要噪声辐射部件(尤其是刚体裙部、油底壳等)刚度降低了表面振动速度,从而减小噪声辐射。比如:台阶型的缸体裙部设计,不仅减小了油底壳的辐射面积,而且增加了缸体和油底壳的刚度;
结合发动机轻量化设计采用新型材料,降低材料的噪声辐射效率;
采用各种复合材料、阻尼材料生产冲压部件;改变传动机理减小机械噪声;比如改齿轮正时机构为皮带或链条机构,有效地减小齿轮啮合噪声。
车内NVH噪声振动
1. 车内噪声源
振动和噪声是车内乘坐环境和乘坐舒适性的总要组成部分。按照频率范围可分为:
(1) 影响行驶平顺性的低频振动:它产生的主要振源由于路面不平度激励使得汽车非悬挂质量共振和发动机低频刚体振动,从而引起悬上过大的振动和人体座椅系统的共振造成人体的不舒适,其敏感频率主要在1-8Hz(最新的研究表明:当考虑人体不同方向的响应时可到16Hz)。
对于乘员其评价指标一般是:针对载货汽车的疲劳降低工效界限和针对乘用汽车的疲劳降低舒适界限,或直接采用人体加权加速度均方根值进行评价;对于货物其评价指标是:车箱典型部位的均方根加速度。主要得试验标准有:ISO2635,GB***等,由于平顺性并不属于法规指标,因此在国外一般只有公司标准和限值,由于该指标于人体生理主观反映密切相关因此试验和评价往往采用测试和主观评价相结合。
(2) 车身结构振动和低频噪声:大的车身结构振动,不仅引起自身结构的疲劳损坏,而且更是车内低频构辐射噪声源。其频率主要分布在20—80Hz 的频带内。由两方面引起:
激励源主要有:道路激励、动力传动系统尤其是动力不平衡和燃烧所产生的各阶激励、空气动力激励;
车身结构和主要激励源系统的结构动力特性匹配不合理引起的路径传递放大。
当前对于低频结构振动和噪声分析研究的方法有:
A. 计算预测分析:
基于有限元方法通过建立结构动力学模型取得结构固有振动模态参数对结构动力学特性进行评价,通过试验载荷分析得到振动激励并结合结构动力学模型计算振动响应;基于有限元和边界元的系统声学特性计算和声响应计算。
B. 试验分析:
各种结构振动和声学系统的导纳测量和模态分析;基于实际运行响应的工作振型分析;基于机械和声学导纳测量的声学寄予率分析。
(3) 各种操纵机构的振动:操纵机构的振动主要是因为其安装吊挂刚度偏低或自身结构动力特性不当或车身振动过大而产生,它不仅容易使驾驶者疲劳严重时可能使操纵失控。对于这些振动各企业都有相应得评价和限值规定。最为典型的是方向盘(线性)振动(转向管柱振动),其产生的主要原因是方向盘及管柱安装总成与车身振动或其它激励源发生共振。
另一重要得振动现象是行驶过程中的方向盘旋转振动(即:方向盘及转向轮摆振)。其产生的原因是:行驶过程中转向轮的跳动与自身的转动而产生的陀螺效应引起转向轮的波动并被转向结构放大从而引起方向盘旋转振动。
例2:以某一种配备自动变速箱的轿车的怠速抖动问题为例,在开发过程中,我们采用了功率谱和模态试验方法(传递函数,运行模态和结构模态振型分析),分析了导致其整车和方向盘出现比较明显的怠速抖动的原因,包括动力总成和排气管系统的共振,动力总成运行激发的振动较大,方向盘共振。并且研究了振动的传递路径,指出动力总成弹性悬置是怠速抖动的传递路径。相应地介绍和讨论了一些有效的、实用化的和快速的解决方案或思路,包括加重方向盘,提高怠速,改进动力总成悬置和自动变速箱控制单元设置(挂D挡怠速时自动切换至N挡)。