新车开发与NVH对策_吉川诚

合集下载

某款新能源纯电动车辆的NVH问题分析与解决

某款新能源纯电动车辆的NVH问题分析与解决

10.16638/ki.1671-7988.2019.19.001某款新能源纯电动车辆的NVH问题分析与解决郜可峰,陈佳伟,邹天鸣(上海汽车集团股份有限公司技术中心,上海201804)摘要:随着世界各国政府对汽车尾气排放标准的日渐提升,新能源纯电动汽车成为近年来汽车工业发展的主要方向。

纯电动汽车大多采用驱动电机匹配一级减速箱的新型动力系统,取代了传统燃油汽车以内燃机和变速箱为核心的动力总成。

因此纯电动汽车的动力系统能够完全消除内燃机产生的震动与噪声,大幅提升驾驶舱内的NVH品质。

然而失去了内燃机低频噪声的掩蔽后,驱动电机与减速箱产生的高频噪声带来了一些新的问题。

文章针对售后客户提出的典型问题抱怨,通过NVH阶次和近声场分贝值测量的对比分析方法,查明问题发生机理,并通过微观的测量分析,找到了减速箱噪声与齿轮关键齿形齿向参数之间的联系。

通过后期的设计优化和生产控制,解决了该NVH 问题,大大提升了产品的一致性。

关键词:纯电动汽车;NVH;阶次;近声场分贝值中图分类号:U469.72 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2019)19-01-04Research and Solution of NVH Problem of an Electric VehicleGao Kefeng, Chen Jiawei, Zou Tianming( SAIC Motor Co., Ltd. Technical Center, Shanghai 201804 )Abstract:As the regulations and standards of automotive emission are highly restricted all over the world, battery electric vehicle has become the important subject of research in automotive industry in recent years. Battery electric vehicle is normally a new type of power system consisting of an electric motor and one-speed gearbox, which replaces the internal combustion engine and the gearbox in a conventional gasoline-driven car. Therefore this new type of power system in the electric vehicle can get rid of the vibration and noise caused by the combustion engine, which brings significant improvement of NVH performance in the cabin. However, without the low-frequencies noises of the combustion engine, the high-frequencies noises caused by the electric motor and gearbox bring some new problems. The paper presents a typical problem complaint from after service market. With comparison tests and analysis, the problem component is found by measuring orders and sound pressure level. The root cause is confirmed after measuring the dimensions of the failure part.Finally the problem is solved by optimizing the design and production process of the failure part, which improves the consistency of the products greatly.Keywords: Electric vehicle; NVH; Order; Sound pressure levelCLC NO.: U469.72 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)19-01-04引言目前多数OEM厂家对于电动汽车研究开发的重点是动作者简介:郜可峰,就职于上海汽车集团股份有限公司技术中心。

商用车nvh开发流程

商用车nvh开发流程

商用车nvh开发流程商用车NVH(噪声、振动和刚度)开发是确保商用车辆在使用过程中能够提供舒适、安静和稳定的行驶环境的重要环节。

NVH开发流程的目标是通过设计和优化车辆结构、减噪降振技术和控制系统来减少车辆的噪声、振动和刚度,提升驾乘舒适性。

NVH开发流程通常分为以下几个关键步骤:1.需求分析:在开始NVH开发之前,首先需要进行需求分析。

这一步骤包括对商用车辆使用场景、行驶条件和用户需求的调研和分析。

通过了解用户对舒适性、安静性和稳定性的要求,可以为后续的开发工作提供指导。

2.噪声源识别:在NVH开发过程中,首先需要确定商用车辆的主要噪声源。

这可以通过在实际行驶过程中进行噪声测量和分析来实现。

噪声源的识别可以帮助工程师们更好地理解车辆的噪声特性,并针对性地进行改进。

3.结构优化:结构优化是NVH开发的一个重要环节。

通过采用合理的材料选择、优化车辆结构和加强关键部位的刚度,可以有效减少噪声和振动的传递。

结构优化需要结合CAE(计算机辅助工程)技术进行模拟分析和优化设计,以确保车辆在满足强度和刚度要求的同时,能够达到较低的噪声和振动水平。

4.减噪降振技术应用:减噪降振技术是NVH开发的关键手段之一。

通过在关键部位采用隔音材料、减振器和吸音材料等技术措施,可以有效减少噪声和振动的传递。

此外,合理设计车辆的空气动力学外形和降低风噪声也是减噪降振的重要手段。

5.控制系统优化:在商用车NVH开发中,控制系统的优化也是不可忽视的一环。

通过优化发动机控制、底盘控制和悬挂系统等控制策略,可以降低车辆的噪声和振动。

控制系统优化需要结合实际行驶条件和用户需求进行设计和调试,以达到最佳的NVH性能。

商用车NVH开发是一个复杂的过程,需要工程师们在理论和实践中不断探索和改进。

通过合理设计和优化车辆结构、减噪降振技术的应用以及控制系统的优化,可以提升商用车辆的驾乘舒适性,满足用户的需求。

这一过程需要跨部门的协作和密切的沟通,以确保商用车NVH开发的顺利进行。

NVH的产生和防治

NVH的产生和防治

NVH的产生和防治汽车噪声一直以来都是世界各大汽车制造商研究的重点。

随着世界各国对环保的日益重视以及消费者对汽车产品的舒适性要求越来越高,一个汽车新产品的诞生,其噪声水平如何,将直接影响其市场表现业绩。

国家标准GB7258-2004《机动车运行安全技术》、城建部标准CJ/T162-2002《城市客车分等级技术要求与配置》、交通部标准JT/T325-2006《营运客车类型划分及等级评定》、《客车车内噪声限值及测量方法》对各档次的客车车内噪声作出了明确的规定。

1 NVH的产生NVH是英语noise、vibration、harshness三个单词首字母的缩写,意思是噪声(不需要的声音)、振动、刺耳声(粗糙的声音/声振粗糙度)。

它侧重于人体感觉上不需要的声音(或振动引起)。

以上三者在汽车等机械振动中是同时出现且密不可分,因此常把它们放在一起进行研究。

1.1 NVH产生的机理及危害在车辆的的特定结构中,我们可以根据NVH产生的机理,分为机械噪声、空气动力性噪声、电磁噪声。

机械噪声是由于机械部件之间在摩擦力、撞击力各非平衡力的作用下振动而产生的;空气动力性噪声是由于高速气流与周围空气介质剧烈混合而辐射噪声;电磁噪声是由电磁场的交替变化,而引起某些机械部件或空间容积振动产生的。

统计资料表明,车内噪声中机械性噪声所占比例最高,达80%以上;空气动力性噪声次之,占15%~20%;电磁性噪声比例较小,往往可以忽略。

因此,控制机械噪声是最为有效的方式。

NVH的存在带来了车辆整体品质的下降。

它不但使人感到烦燥不安,而且长时间在较大强度的NVH环境下,驾乘人员容易疲劳、反应迟钝,对NVH敏感人群(如孕妇)更能造成身体上的损害。

1.2 NVH的传递路径发动机噪声主要有3条传入路径:1)发动机噪声→仪表板→室内;2)发动机噪声→车体骨架→地板→室内;3)发动机噪声→车顶→室内。

路面行驶噪声主要有5条传入路径:1)路面噪声→轮罩,地板→室内;2)路面噪声→车身→支柱→车顶→室内;3)路面噪声→前柱→车顶→室内;4)路面噪声→后柱→车顶→室内;5)路面噪声→行李箱(共鸣)→室内;挡风玻璃噪声传递路径如下:挡风玻璃噪声→前挡风玻璃→车顶前部→车顶→室内空调,其中加热器噪声有二条传入路径:(1)空调、加热器噪声→仪表板→室内(2)空调、加热器噪声→支柱→车顶→室内2 NVH的防治通过上面的分析我们了解,目前车内NVH防治的最主要目标是控制机械噪声。

发动机NVH问题与挑战

发动机NVH问题与挑战

缸内压力的突变和压力升高率 燃烧室形状 电喷控制 压缩比 最大缸内压力、压力分布和能量、一次压升率和二次压升率 ……
82 80
75
Pa dB(A)
例子
70
65
76.70
74.57
调整点火提前角,
4320rpm时车内
噪声降低了
2.13dB
60 1000
4320.83 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
dt
x
x = r cosθ + l cosφ x = r cosθ + l 1 − λ2 sin 2 θ
λ ≤ 0.35 F = m&x& = mΩ2r{cosθ + λ cos 2θ}
1st order
2nd order
一阶惯性力和二阶惯性力占主要成分 三阶及以上成分可以忽略不计
φ
l
Ω
θr
配气机构的激励源: • 气门间隙:落座冲击 • 凸轮与摇臂之间的间隙:接触冲击 • 气门的弹簧力 • 凸轮轴扭转振动 • 曲轴传递盘的转速波动 • 链传动的几何效应 • 张紧力的变化
结构响应: • 链轮近处的轴承刚度结构 • 导链板支点处缸体局部刚度 • 罩盖模态及频率
壳体结构的控制
结构频率的控制 对单层结构,频率要尽可能提高以避免共振 结构加筋 连接点的数量和力
例子:某发动机旋转部件 与发动机的阶次关系
E2:发动机二阶激励; Cam:凸轮轴正时齿轮;
WP:水泵叶片;
WPB1:水泵轴承滚珠;
A:发电机;
AFF:发电机前风扇;
AB:发电机轴承; AG:发电机线槽
Cra:曲轴正时齿轮 WPB2:水泵轴承滚柱; ARF:发电机后风扇;

新车开发与NVH对策_吉川诚

新车开发与NVH对策_吉川诚
(思路)
◇在设计阶段、根据CAE灵活运用保 证优良 的NVH基本特性。 ・试验车生产出来以后再做构造 变更,会有很多制 约因素
3/11
◇对NVH現象的预测非常困难、一般都以试验为基础 充分运用设计Know-how、最终以试验作确认。
先期 开发 先期开
①Component开发 ・ Engine ・驱动系 ・Suspension系 ・吸/排气系 ・Engine Mount ・遮音/防振措施
1/11
新 新车 车开 开发 发与NVH 与NVH对 对策 策
NVH培训班 (大连)
(讲师) 吉川诚 (翻译) 刘显臣
汽车开发日程例
日程(月) 主要 管理点 开发计划 开始 设计构想书
2/11
0
Model固定 图纸发布 Model承认
先期试验图 Powertrain 先期试验车 Platform 先期试验车 F设计构想计划 F图 F试制车 F图follow F确认车
8/11
试验
(行驶试验) ・车内音 -轰鸣音、噪音Level ・Engine音-Level、音质 ・驱动系异音 ・Road Noise 试验 ・风噪 ・Brake音及其他异音、杂音 ・Door閉音 ・车体振动 ・乘坐舒适性
车内 音Level 1/2 内音Level
dBA 80 75 70 65 60 55 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 发动机排量L
4/11
CAE /试验
②计划、Layout
・车型 ・排量 Bench ・参数 Marking ・碰撞安全、性能、舒适性
设计
①基本构造 ・车体刚性 ・车体骨格振动特性 ・车内音特性(低周波) ・部件刚性/振动特性 ・激振部位音响感度特性 ・Floor刚性/振动特性 ・Dashpanel刚性/振动特性 ・Frontend刚性/振动特性 ・Steering刚性/振动特性 ・Door、Tailgate等 刚性 /振动特性

发动机NVH问题与挑战介绍

发动机NVH问题与挑战介绍
中频区域: 气缸压力级以对数规律作线性递减,其斜率受气缸压力增长率所控制,因 而它是燃烧开始释放热量的函数。压力增长率越大,直线部分就越平坦,反之压力增 长率越小,直线部分就越陡。
高频区域: 最后区域出现一个压力级的峰值是由于燃烧开始时缸内局部区域压力急剧 上升,引起气体高频振动而产生的。
影响燃烧噪声的因素
• 通过悬置到达车内 • 通过与前壁板连接的管路、拉索到达车内 • 通过传动轴到达车内 • 通过排气消声器吊耳到达车内
通过悬置系统的传递
在频率域内,结构声与空气声的比例
100
80 例子:发动机转速 = 3000 rpm
60
结构声
40
空气声
20
0 200 500
1000 频率 (Hz)
2000
在低频时,结构声占的比例较大 在中高频时,空气声占的比例较大
• ……
Response @ Inertia M
8
6
4
2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
结构振动
固体结构的振动 ① 动力总成的整体振动
② 曲轴的振动
③ 凸轮轴的振动
④ ……
壳体结构的表面振动 ① 正时罩壳 ② 油底壳 ③ 隔热罩 ④ ……
固体结构振动与壳体结构振动的区别 • 固体结构振动:主要给车内传递结构声 • 表面振动:主要给车内传递空气声
动力总成的整体振动 整体模态
¾动力总成的整体弯曲模态容易被发动机本身激励激起 ¾发动机激励与动力总成共振频率耦合,会造成动力总成的NVH问题 ¾振动会通过悬置支架和传动轴传递给车身,造成车身的NVH问题
发动机噪声的分类
燃烧噪声 由于气体压力变 化而产生的噪声

整车NVH性能的设计及控制流程

整车NVH性能的设计及控制流程

整车NVH性能的设计及控制流程整车NVH(噪声、振动和刚度度量)性能的设计和控制流程是通过在整车设计和制造过程中考虑和处理噪声、振动和刚度方面的问题,以确保车辆在正常运行情况下尽可能地减少噪声和振动的传播,提高车辆的驾驶舒适性和乘坐质量。

以下是整车NVH性能的设计和控制流程的一般步骤和主要内容。

1.制定目标:在整车设计和制造开始之前,制定明确的NVH性能目标。

这些目标可以包括设定最大允许的噪声和振动水平,确定NVH性能的重要性等等。

2.建立NVH团队:组建专业的NVH团队,包括工程师、设计师和测试人员。

团队应具备相关的技术知识和经验,能够开展NVH性能的评估和改进工作。

3.噪声和振动源的分析:对整车的各个组成部分、系统和装配件进行噪声和振动源的分析。

通过使用计算机模拟软件、实验测试和相关工程手段,确定主要噪声和振动源。

4.噪声和振动传递路径的分析:分析噪声和振动在整车结构中的传递路径,并识别传递过程中的能量损失、倍增和共振点。

通过建立整车结构的有限元模型和模拟软件,验证传递途径的准确性。

5.噪声和振动控制设计:通过改进整车结构、优化组件和系统的设计,降低噪声和振动的产生和传播。

这包括通过优化悬挂系统、减震器和扭矩杆等零部件的设计,改变材料和制造工艺,降低噪声振动的产生。

6.噪声和振动隔离和消除设计:通过合理的隔离和消除设计,减少噪声和振动的传递到车辆驾驶室和其他敏感区域。

这可以通过使用隔音材料、减振器、消声器等来实现。

7.NVH跟踪和测试:在整车设计和制造过程中进行持续的NVH性能跟踪和测试。

这包括使用各种测试设备和仪器进行噪声和振动的测量和分析,以评估整车的NVH性能。

8.NVH改进和优化:根据实际测试结果和客户反馈,对整车的NVH性能进行改进和优化。

这可能包括制定针对性的设计和制造改进,以减少噪声和振动的产生和传播。

9.验证和确认:在整车设计和制造完成后,进行最终的NVH性能验证和确认。

通过使用专业的测试设备和方法,比较车辆的实际NVH性能与设计目标的符合程度。

汽车NVH关键技术研究

汽车NVH关键技术研究

汽车NVH关键技术研究NVH(Noise, Vibration, and Harshness)是指汽车噪音、振动和硬度问题。

在汽车设计和制造中,解决NVH问题是非常重要的,因为它不仅影响了乘坐舒适度,还可能对乘客的健康和安全产生负面影响。

下面将详细介绍汽车NVH关键技术的研究。

1.噪音控制技术:制定有效的噪音控制策略是解决汽车NVH问题的关键。

噪音的源头可以分为两部分:机械噪音和风噪。

机械噪音主要来自发动机、传动系统和底盘等部件的振动和噪声。

风噪主要来自风在车辆外壳和窗户等表面的振动和噪声。

通过优化这些部件的设计和制造工艺,可以有效降低噪音的产生和传播。

2.振动控制技术:汽车振动是由发动机、传动系统、悬挂系统等振动源引起的。

为了降低振动对乘客乘坐舒适度的影响,开展振动控制技术的研究非常重要。

通过运用弹性元件和阻尼材料等手段,可以有效地吸收和减少振动的传递和干扰。

3.静触车间隔技术:静触车间隔主要是指通过合理设计和调节零件之间的间隔,以减少零件间的干涉和接触所产生的噪音和振动。

在设计和制造过程中,要避免或减少零件之间的过紧或过松的配合,尽量减少接触面的磨损,并合理选择阻尼垫片和密封条等材料,以降低噪音和振动的传递和干扰。

4.新材料应用技术:新材料的应用可以有效地降低汽车的重量和提高其刚度,并且具有良好的减震和吸音性能。

例如,使用高强度钢材和铝合金可以减轻汽车的整体重量,提高抗弯刚度和抗拉强度。

此外,采用吸音材料和隔音材料可以显著降低噪音的传播和外界噪音的进入。

5.液体动力传动NVH控制技术:液体动力传动系统主要包括液体动力转向系统和液体自动变速器。

这些系统的正常运行与汽车NVH性能密切相关。

因此,开展液体动力传动NVH控制技术的研究对提高汽车的乘坐舒适度和安全性非常重要。

综上所述,汽车NVH关键技术的研究旨在解决汽车噪音、振动和硬度问题。

通过噪音控制、振动控制、静触车间隔、新材料应用和液体动力传动NVH控制等多种技术手段的综合应用,可以有效降低汽车的噪音和振动水平,提高乘坐舒适度和安全性,为用户提供更好的驾乘体验。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

6/11
Chassis
Body 骨格扭转刚性 Body骨格扭
7/11
102 扭转刚性(MN・m / 2 rad)
Frameless构造 Frame构造
101
Fr 測定点 1
1
10-1
1kN 1m 1m
1kN L y
測定点 3 z x
10-2
2
3 轴距 (m)
4
5
试验评价
①CAE结果验证 ②试验评价 (加振试验)
CAE /试验
②商品性验证
・音质 ・振动、乘坐舒适性 ・异音/杂音 ・NVH性能生产偏差 ・与竞争车的对比
主观 评价
1/11
新 新车 车开 开发 发与NVH 与NVH对 对策 策
NVH培训班 (大连)
(讲师) 吉川诚 (翻译) 刘显臣
汽车开发日程例
日程(月) 主要 管理点 开发计划 开始 设计构想书
2/11
0
Model固定 图纸发布 Model承认
先期试验图 Powertrain 先期试验车 Platform 先期试验车 F设计构想计划 F图 F试制车 F图follow F确认车
设计品確 商品性 确认会
上市
设计 试验
先期试验设计构想・设计讨 论 �车辆Concept 成立性讨论 �先期试验讨论
�先期试验结果的介入 �F试验讨论 �详细设计 �F试验后的Layout改良
讨论,充分Simulation 商品计划
开发日程短縮競争 开发试验 量产
Design 先期试验
与 开发日程对应的 NVH对策 与开 的NVH
8/11
试验
(行驶试验) ・车内音 -轰鸣音、噪音Level ・Engine音-Level、音质 ・驱动系异音 ・Road Noise 试验 ・风噪 ・Brake音及其他异音、杂音 ・Door閉音 ・车体振动 ・乘坐舒适性
车内 音Level 1/2 内音Level
dBA 80 75 70 65 60 55 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 发动机排量L
4/11
CAE /试验
②计划、Layout
・车型 ・排量 Bench ・参数 Marking ・碰撞安全、性能、舒适性
设计
①基本构造 ・车体刚性 ・车体骨格振动特性 ・车内音特性(低周波) ・部件刚性/振动特性 ・激振部位音响感度特性 ・Floor刚性/振动特性 ・Dashpanel刚性/振动特性 ・Frontend刚性/振动特性 ・Steering刚性/振动特性 ・Door、Tailgate等 刚性 /振动特性
5/11
CAE
②详细构造
CAE
开发车NVH 的CAE应用 概要 NVH的CAE 用概要
部品名称 Body 构成 Cabin 骨格 ・Side structure ・Dash panel ・Floor/Toe board ・Roof Door/Hood/Rid Instrument panel构造 Chassis member Steering构造 Engine mount ・Bracket Suspension ・Arm Engine Power plant ・排气系/吸气系 评价项目 ・音响fn,Mode ・弯曲刚性/fn,扭转刚性/fn ・振动感度,音响感度 ・振动感度/fn,振动感度 ・弯曲刚性/fn,振动感度, 音响感度 ・弯曲刚性/fn,音响感度 ・音响感度 ・弯曲刚性/fn,振动感度 ・弯曲刚性/fn,音响感度 ・弯曲刚性/fn,振动感度 ・振动传达特性/fn ・振动感度/fn,音响感度 ・振动传达特性 ・弯曲刚性/fn,音响感度 ・起振力,慣性Moment ・振动感度/fn,音响感度 NVH现象 ・轰鸣音 ・Idle振动 ・车体振动 ・轰鸣音 ・Engine音 ・Road noise ・Gear音 ・轰鸣音 ・Idle振动 ・轰鸣音 ・Idle振动 ・Idle振动 ・Engine音 ・Gear音 ・舒适性 ・轰鸣音 ・Road noise ・Idle振动 ・轰鸣音 ・轰鸣音
(思路)
◇在设计阶段、根据CAE灵活运用保来自证优良 的NVH基本特性。 ・试验车生产出来以后再做构造 变更,会有很多制 约因素
3/11
◇对NVH現象的预测非常困难、一般都以试验为基础 充分运用设计Know-how、最终以试验作确认。
先期 开发 先期开
①Component开发 ・ Engine ・驱动系 ・Suspension系 ・吸/排气系 ・Engine Mount ・遮音/防振措施
9/11
100km/h匀速行驶时
ベンツ BMW ポルシェ VW アウディ オペル ローバー フィアット アルファロメオ ルノー プジョー ボルボ フォード トヨタ 日産 マツダ 三菱 ホンダ 富士重工 ダイハツ スズキ
Idle时车内 音/车外 音Level 内音/ 外音Level
dBA 60 55 Diesel・车内音 50 45 40 35 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 Engine排量L Gasoline・车内音 Diesel・车外音
10/11
ベンツ BMW ポルシェ VW アウディ オペル ローバー フィアット アルファロメオ ルノー プジョー ボルボ フォード トヨタ 日産 マツダ 三菱 ホンダ 富士重工 ダイハツ スズキ
试验 评价 →商品化 试验评 价→商品化
①优化验证
11/11
・补強 ・制振 ・遮音 ・参数変更 ・与其他性能的综合・最优化
相关文档
最新文档