包益民包益民20132013年年55月月··上海上海汽车汽车NVHNVH性能的主观评估性能的主观评估======中汽汽车开发中汽汽车开发NVHNVH工程技术高级培训班工程技术高级培训班======中国第一汽车集团公司ChinaFAWGroupCorporation三、汽车三、汽车NVHNVH性能的主观评估性能的主观评估0.左右脑思考-人体顺逆时针旋转模型1.汽车NVH性能的基本概念2.汽车NVH性能主观评价的原因和目的3.汽车NVH性能主观评价的问题和难点4.汽车NVH性能主观评价的评分准则5.汽车NVH性能主观评价的评价团队6.汽车NVH性能主观评价的驾驶原则7.汽车NVH性能主观评价的必要条件8.汽车NVH性能主观评价的车辆准备9.汽车NVH性能主观评价的着重关注点10.汽车主观分析结果的应用内容内内容容中国第一汽车集团公司ChinaFAWGroupCorporation汽车汽车NVHNVH性能的主观评估性能的主观评估中国第一汽车集团公司ChinaFAWGroupCorporation耶鲁大学5年的研究成果:耶鲁大学耶鲁大学55年的研究成果:年的研究成果:0.左右脑思考-人体顺逆时针旋转模型你是用右脑还是左脑?你是用右脑还是左脑?中国第一汽车集团公司ChinaFAWGroupCorporation0.左右脑思考-人体顺逆时针旋转模型顶叶负责掌管脑中的数学和逻辑,这也是爱因斯坦成为天才的秘密。但不可否认的,爱因斯坦丰富的想像力与创造力,是使他的右脑不断激发出潜在能力的重要因素之一。中国第一汽车集团公司ChinaFAWGroupCorporation1.汽车NVH性能的基本概念NVH是客户直接感受到的,通常指在某特定工况下对车子的主观感觉,如抖动和轰鸣噪声。NVH特性是衡量汽车设计和制造质量的一个综合性能指标。整车振动噪声也是国内客户买车时越来越关注的重点性能,更是自主品牌轿车要进入国际先进车辆行列从而打进国际市场的关键指标之一。NVH是直接跟车辆的驾乘人员在下列各驾驶工况下对车内外振动噪声的主观感觉相关,简言之,就是对车辆的听觉、触觉和视觉。1.发动机点火、熄火,车辆起步和刹车时2.怠速,缓、中、急加速及滑行时3.在各种不同的匀驾驶速度下4.发动机低转速高扭矩下车内NVH–主要是指汽车的驾乘人员在车内对振动噪声的感觉车外NVH–主要是指车辆的辐射噪声,它由汽车通过噪声试验确定NVHNVH是客户直接感受到的,通常指在某特定工况下对车子的主观感觉,如抖动和轰鸣噪声。NVH特性是衡量汽车设计和制造质量的一个综合性能指标。整车振动噪声也是国内客户买车时越来越关注的重点性能,更是自主品牌轿车要进入国际先进车辆行列从而打进国际市场的关键指标之一。NVHNVH是直接跟车辆的驾乘人员在下列各驾驶工况下对车内外振动噪声的主观感觉相关,简言之,就是对车辆的听觉、触觉和视觉。1.发动机点火、熄火,车辆起步和刹车时2.怠速,缓、中、急加速及滑行时3.在各种不同的匀驾驶速度下4.发动机低转速高扭矩下车内车内NVHNVH–主要是指汽车的驾乘人员在车内对振动噪声的感觉车外车外NVHNVH–主要是指车辆的辐射噪声,它由汽车通过噪声试验确定中国第一汽车集团公司ChinaFAWGroupCorporation对振动噪声的识别:对NVH研究:贯穿于新车的整个开发过程,现有车的改进工作,及客户车的估障诊断和估障排障按NVH系统:车身NVH问题,底盘NVH问题,动力系统,制动系统,连接系统等按NVH感受:驾乘人员听到的噪声,手脚触摸到的振动及来自座椅的振动,看到的抖动按NVH源头:动力总成NVH,道路行驶NVH,空气动力NVH,通风空调NVH,异响等按NVH形式:声,振动,转动==〉麦克风,加速度计,和转速计等按NVH分析法:主观评价,客观分析==〉声振源,传递路径,NVH受体==〉找出主要影响因素,改善激励源振动噪声或控制激励源向车内的传递来解决问题。对振动噪声的识别:对对NVHNVH研究:研究:贯穿于新车的整个开发过程,现有车的改进工作,及客户车的估障诊断和估障排障按按NVHNVH系统:系统:车身NVH问题,底盘NVH问题,动力系统,制动系统,连接系统等按按NVHNVH感受:感受:驾乘人员听到的噪声,手脚触摸到的振动及来自座椅的振动,看到的抖动按按NVHNVH源头:源头:动力总成NVH,道路行驶NVH,空气动力NVH,通风空调NVH,异响等按按NVHNVH形式:形式:声,振动,转动==〉麦克风,加速度计,和转速计等按按NVHNVH分析法:分析法:主观评价,客观分析==〉声振源,传递路径,NVH受体==〉找出主要影响因素,改善激励源振动噪声或控制激励源向车内的传递来解决问题。1.汽车NVH性能的基本概念:识别中国第一汽车集团公司ChinaFAWGroupCorporation对振动噪声的控制:对振动噪声源的控制:改善产生振动噪声的零部件结构,避免产生共振;改进旋转元件平衡;提高零部件加工精度和装配质量,减小相对运动元件间的冲击与摩擦;改善气体或液体流动,避免形成涡流;改善车身结构,提高刚度。对振动噪声传递路径的控制:对结构振动噪声传递特性进行改进,使对振动噪声是衰减而不是放大;优化发动机悬置的设计,降低它向车身传递振动;采用合适的阻尼材料和适合于旋转轴的扭振减振器及针对线振动的减振器。分析和改进车子结构:特别是车身的密封,提高密封性能;各种吸音材料、隔音材料和隔音结构的应用,可以改善汽车内部的NVH性能。对振动噪声的控制:对振动噪声源的控制:对振动噪声源的控制:改善产生振动噪声的零部件结构,避免产生共振;改进旋转元件平衡;提高零部件加工精度和装配质量,减小相对运动元件间的冲击与摩擦;改善气体或液体流动,避免形成涡流;改善车身结构,提高刚度。对振动噪声传递路径的控制:对振动噪声传递路径的控制:对结构振动噪声传递特性进行改进,使对振动噪声是衰减而不是放大;优化发动机悬置的设计,降低它向车身传递振动;采用合适的阻尼材料和适合于旋转轴的扭振减振器及针对线振动的减振器。分析和改进车子结构:分析和改进车子结构:特别是车身的密封,提高密封性能;各种吸音材料、隔音材料和隔音结构的应用,可以改善汽车内部的NVH性能。1.汽车NVH性能的基本概念:控制中国第一汽车集团公司ChinaFAWGroupCorporation1.汽车NVH性能的基本概念:主观感受和客观测量主观感受主观感受::一辆车的NVH性能好坏,重要的标准也是最终指标就是驾乘人员的反应。但这种响应很难用跟设计参数直接相关的工程术语来表述。更重要的就是开发出客观的测量方法,把用户的主观反应跟车辆的设计参数联系起来。客观测量客观测量::现在已经有各种各样的或是在试车场道路上或在实验室的客观测试方法,一个重要的方面是要开发和完备轿车性能客观测试流程以及NVH设计标准规范。中国第一汽车集团公司ChinaFAWGroupCorporation1.汽车NVH性能的基本概念:结构噪声和空气噪声NVHNVH结构传递的振动和噪声结构传递的振动和噪声::结构传递的振动和噪声主要来源于力的机械传递。动力激励结构振动,这振动反过来像喇叭一样产生声音,比如,发动机的不平衡力会通过悬置传递到车身,从而驾乘人员会感觉到来自发动机的振动和噪声,还有如排气系统的振动通过吊钩传递到车身。结构噪声的控制主要通过隔振设计来达到的。NVHNVH空气传递的噪声和声包装空气传递的噪声和声包装::空气噪声直接从声源通过空气传到人耳,主要表述作用在车身外围的空气压力的扰动而产生的噪音,空气噪声的控制主要是通过声包装(隔声)的设计和空气泄漏(密封)的控制来达到的。中国第一汽车集团公司ChinaFAWGroupCorporation频域内,空气传递的噪声和结构传递的噪声比例(发动机在3000rpm一个例子)主要在:低频段Structure-borne:1.动力总成在悬置位子传递的振动;2.排气系统在吊挂位子传递的振动;3.各车轴在连接置位子传递的振动;4.底盘悬挂位子传递的振动。Air-borne:1.发动机的辐射噪声;2.发动机上各种附件的辐射噪声;3.发动机的进气口噪声和排气口噪声;4.进气和排气系统壳体表面辐射噪声;5.轮胎在路面上的辐射噪声。500Hz主要在:高频段1.汽车NVH性能的基本概念:结构噪声和空气噪声中国第一汽车集团公司ChinaFAWGroupCorporation主要在:低频段500Hz主要在:高频段1.汽车NVH性能的基本概念:结构噪声和空气噪声★中国第一汽车集团公司ChinaFAWGroupCorporation1.汽车NVH性能的基本概念:分析方法和传递函数汽车振动噪声汽车振动噪声的传递和控制:的传递和控制:输出:响应系统:传递路径输入:声/振源空气声的传递结构声的传递风噪声附件噪声传动噪声轮胎噪声进排气噪声发动机噪声附件振动悬架振动进排气振动发动机振动隔/吸声路径隔/吸振路径声传递函数车声气密性性能结构隔吸声性能隔声材料参数振动传递函数支架模态原点动刚度隔振元件参数力声传函车身模态力振传函车身空腔声模态驾乘人员触点振动视觉振动驾乘人员耳边噪声声声传函通过噪声定置噪声中国第一汽车集团公司ChinaFAWGroupCorporation1.汽车NVH性能的基本概念:声品质NVHNVH和声品质和声品质::好的声品质是通过平衡各种自然产生的噪音来实现的。好的声品质可以表明车子是在正常运作并给人以愉悦的感受,声品质是客户购买车辆的一个重要参数,对声品质的要求不是静态的,它像时装一样会随时间而变的。??==让人愉悦让人烦躁中国第一汽车集团公司ChinaFAWGroupCorporation1.汽车NVH性能的基本概念:振动模态NVHNVH车身结构和车身振动模态车身结构和车身振动模态::车身NVH主要是跟结构共振模态相关。结构振动模态储藏能量,由于共振而放大输入的激振力产生NVH问题。从结构的角度来讲,就是如何设计出最佳共振参数的车身,以符合模态匹配及刚度分配。中国第一汽车集团公司ChinaFAWGroupCorporation1.汽车NVH性能的基本概念:模态频率匹配和优化设计NVHNVH力及模态频率匹配力及模态频率匹配::在研究NVH问题时,对于车身而言,重要的是避免输入载荷力的频谱峰值与汽车车身的主要共振频率对上号。不然,就会引起诸如车内抖动、轰鸣等一系列的振动噪声问题。NVHNVH效益和成本效益和成本::NVH设计目的是为降低车辆上常发生的噪音和振动。NVH设计常会增加设计和制造成本,这就要看客户愿不愿意付这额外的钱来获得好的振动噪声性能产品,这是一个需要平衡的过程。中国第一汽车集团公司ChinaFAWGroupCorporation1.汽车NVH性能的基本概念:NVH优化和MCR成本核算NVHNVH优化设计优化设计和和MCRMCR成本核算成本核算::NVH设计优化可以降低车辆设计制作成本“木桶原理木桶原理”和“短板效应短板效应”:(1)要想提高木桶的容量,就应该设法找到并加高最短的那块木板的高度,这就是优化设计;(2)比最低的木板高出的部分是没有意义的,高出越多,浪费越大,设法找到并切掉最高的那块木板的高度,这就是降成本的任务。中国第一汽车集团公司ChinaFAWGroupCorporation汽车噪声的主要来源:汽车噪声的主要来源:主要有机械传动机械传动、电磁电磁、空气动力空气动力三部分从结构上可分为发动机发动机(燃烧噪声等),底盘噪声底盘噪声(传动系噪声、各部件的连接配合引起的噪声等),电器设备噪声电器设备噪声(冷却风扇噪声、发电机噪声、电子驻车制动系统、燃油泵、转向助力泵等),车身噪声车身噪声(车身结构、造型及附件的安装不合理引起的噪声及噪声源通过各种声学途径传入车内的噪声及汽车各部分振动传递途径激发车身板件的结构振动向驾驶室内辐射的噪声组成车内噪声)。其中发动机噪声占汽车噪声发动机噪声占汽车噪声50%50%以上以上,包括进气噪声和本体噪声(如发动机振动、配气轴的转动,进气