NVH动力传动系统
NVH介绍

一:定义汽车NVH是指汽车的Noise(噪声)、Vibration(振动)和Harshness(舒适性)。
汽车NVH研究以提高顾客的听觉、触觉、视觉等感官舒适度、改善汽车乘坐舒适性为目的,以提高车辆结构动态响应性能为手段,实现汽车的舒适性设计。
Noise(噪声)是指引起人烦躁、音量过强而危害人体健康的声音。
汽车噪音不但增加驾驶员和乘员的疲劳,而且影响汽车的行驶安全。
它是NVH问题中最主要的部分,常用声压级评价。
汽车噪声主要包括车身壁板产生的噪声、空气冲击摩擦车身形成的噪声以及外界噪声源(如发动机、制动器等)传入的噪声。
噪声是NVH问题中最主要的部分,汽车上的噪声主要包括车身壁板振动产生的噪声、空气冲击摩擦车身形成的噪声以及外界噪声源(如发动机、制动器等)传入的噪声。
人耳能分辩的声音频率一般在lkHz以下,噪声常用声压和声压级评价。
国家标准规定:汽车加速行驶时车外噪声要小于88dB,M1类汽车应小于77dBN;而车内噪声会影响乘员的语言交流,损伤驾驶员的听力,美国在1965年就规定公共汽车的车内噪声不得超过88dB。
主要通过频率、级别和音质来描述。
Vibration(振动)描述的是系统状态的参量(如位移)在其基准值上下交替变化的过程。
汽车振动主要包括由路面不平整而引起的车身垂直方向振动、发动机的不平衡往复惯性力产生的车身振动、转向轮的摆振和传动系的扭转摆动等,还有方向盘、仪表板等振动,一般来说,对人体舒适性影响较大的振动主要表现为座椅、地板对人体输入的低频振动,其频率范围在1~80HZ。
主要通过频率、振幅和方向来描述。
Harshness(舒适性)指的是振动和噪声的品质,它并不是一个与振动、噪声相并列的物理概念,而是描述人体对振动和噪声的主观感觉,不能直接用客观测量方法来直接度量。
总的说来,舒适性描述的是振动和噪声共同产生的使人感到疲劳的程度。
二:现象车辆的NVH基本上可以分为车身NVH、发动机NVH和底盘NVH三个部分;类型可以细分为道路NVH、制动NVH、空调系统NVH、空气动力NVH等数个部分。
新能源汽车电驱总成NVH及优化

新能源汽车电驱总成NVH及优化新能源汽车电驱总成(New Energy Vehicle Electric Drive Assembly)是指由电动机、电感电容器、逆变器、减速器和轮毂驱动等部件组成的系统,在新能源汽车中起到驱动和控制车辆运动的作用。
NVH (Noise, Vibration and Harshness)则是指噪音、振动和粗糙度等问题。
1.噪音问题:电动机在工作时会产生噪音,这对于乘车人员来说是不可忽视的。
当电动机运转时,与机械摩擦相关的固有频率和电机内阻抗变化会导致噪音产生。
此外,逆变器和电动机之间的配合也会产生噪音。
2.振动问题:电动机的振动会传到车身上,引起不适和不稳定的感觉。
振动问题会影响乘坐的舒适性和安全性。
3.粗糙度问题:在电驱总成运转过程中,由于电动机和减速器的高速旋转,可能会导致车辆在行驶时产生粗糙感,从而影响乘坐体验。
为了解决新能源汽车电驱总成的NVH问题,可以采取以下优化措施:1.减少电动机的噪音:通过改进电动机的设计和制造工艺,减少电动机工作时产生的噪音。
可以采用更好的绝缘材料和电磁设计,以降低噪音水平。
2.控制振动传递:通过改进电驱总成的结构和减震装置,减少振动的传递。
可以采用减震垫片、减震橡胶和减震弹簧等装置来减缓振动的传递,从而提高乘坐舒适性。
3.降低粗糙度:通过改进减速器的设计和制造工艺,降低传动系统的振动和噪音水平。
可以采用更好的轴承和齿轮材料,提高机械部件的精度和平衡性,从而减少粗糙感。
此外,为了进一步优化新能源汽车电驱总成的NVH性能,还可以采用主动噪音控制技术。
主动噪音控制技术可以通过激发与噪音相反的声波来抵消噪音,从而实现有效的降噪效果。
可以利用车内的传感器和控制系统,实时监测和分析车内的噪音水平,然后通过喇叭和扬声器等装置发出与噪音相反的声波,从而达到降噪的效果。
综上所述,新能源汽车电驱总成的NVH问题是需要重视的,采取合适的优化措施可以有效地降低噪音、振动和粗糙度,提高车辆的乘坐舒适性和驾驶体验。
重型卡车动力总成NVH性能分析与优化研究

重型卡车动力总成NVH性能分析与优化研究随着人们对交通工具安全、舒适性和环保特性的要求日益提高,汽车工业引起更多的关注。
在汽车工业中,重型卡车是负责产品运输和物流的重要工具,其动力总成的NVH(噪声、振动与刚度)性能对其整体运行质量有着至关重要的影响。
因此,本文将对重型卡车动力总成的NVH性能进行分析与优化研究,探究其影响因素及优化方法。
一、重型卡车NVH性能影响因素分析重型卡车的动力总成是由动力机、传动系、变速器、传动轴、驱动桥等组成的关键部件,因此其总体NVH性能受多个因素的影响。
1.动力机振动特性动力机是重型卡车动力总成的核心,其振动特性对NVH性能有着决定性的影响。
动力机的振动主要来自于气缸爆炸力和曲轴不平衡,因此提高动力机的平衡性和减震性能是提高NVH性能的有效手段之一。
2.传动系特性传动系是将动力机转换成车轮驱动力的关键部件,其牵涉到的齿轮、轴承、联轴器等异物也会对NVH性能产生影响。
其中,齿轮的制造精度、配合间隙、轮齿加工粗糙度等直接影响传动系的噪声水平,因此要采用较高精度的加工工艺和配合技术。
3.变速器特性变速器是影响车辆行驶性能的关键部件之一,其振动与噪声是NVH性能的重要来源。
因此,在变速器的设计与制造中要充分考虑其NVH性能,并加强对摩擦、间隙和润滑等细节方面的关注与优化。
二、重型卡车NVH性能优化方法研究针对上述影响因素,本文提出以下一些优化方法,以提高重型卡车的NVH性能。
1.加强汽车振动诊断与维护经常对汽车进行振动诊断和维护,可以及时发现和解决动力总成的故障,减少噪声和振动的产生。
此外,定期对各部件的维护和保养也是减少噪声和振动产生的有效措施。
2.提高动力机平衡性合理的动力机布局和平衡性设计,以及有效的减震措施,可以有效降低动力机振动对NVH性能的影响。
此外,采用动力机电控技术和智能控制算法,也有利于优化动力机运转状态和减小噪声产生。
3.加强传动系和变速器的制造工艺和配合技术传动系关键部件的制造工艺和加工精度,直接决定传动系的噪声和振动水平。
动力总成NVH设计指导

动力总成NVH设计指导动力总成(Powertrain)是指强调动力传递作用的整体集合,包括发动机、变速器、传动轴、齿轮、传动系统、驱动轴等。
NVH(Noise, Vibration, Harshness)是动力总成设计中一个关键领域,指的是噪音、振动和粗糙度这三个不仅影响驾乘舒适性,同时也是产品质量和可靠性的重要因素。
首先,减少噪音的发生。
对于发动机而言,采用减振措施是减少噪音的关键,包括使用有效隔音材料、减振垫等。
同时,合理设计进气、排气系统以及燃烧室结构,可以降低爆震、爆震噪音的产生,提高NVH性能。
其次,减少振动的传输。
振动会对驾乘舒适性产生负面影响,因此需要采取振动隔离措施。
通过优化发动机的支撑结构、减少传动链条的重量、增加传动系统的刚度和精度等方法,可以有效减少振动的传输。
再次,改善驾驶的粗糙感。
传动系统的齿轮啮合噪音是影响驾驶感受的重要因素之一,可以通过改善齿轮配合精度、增加齿数、使用静音齿轮等方法来减少噪音。
此外,适当调整悬挂系统、制动系统等参数,也可以改善车辆行驶过程中的颠簸感和制动抖动。
最后,提高可靠性和耐久性。
NVH设计不仅要关注驾乘舒适性,还要确保动力总成的可靠性和耐久性。
例如,合理选择材料、增加零部件的寿命、优化润滑系统等,可以延长动力总成的使用寿命,降低故障发生概率。
除了以上指导原则,动力总成NVH设计还需要结合实际车型的特点进行综合考虑。
不同车型、不同动力总成的设计要求也会有所不同。
因此,设计师需要具备相关技术和经验,以及对市场需求的深入了解,才能进行合理的NVH设计。
综上所述,动力总成NVH设计是车辆开发中的重要环节,需要关注噪音、振动和粗糙度等方面,以提高驾乘舒适性、产品质量和可靠性。
通过合理设计发动机及传动系统结构、采用减振垫、优化齿轮配合精度、改善悬挂系统等措施,可以有效降低噪音和振动,提高驾驶感受。
同时,要结合实际车型进行综合考虑,确保设计满足市场需求,并具备可靠性和耐久性。
电动汽车动力系统nvh的一种结构化开发方法

发展电动车辆电动列车系统的NVH(噪音、振动和严酷性)对于确保车身不乱和安静至关重要。
全部内容为让驾驶员和乘客有平稳和平的体验。
要做到这一点,我们需要把不同种类的工程,如机械,电气,和声学结合起来,作为一个团队工作。
这样,我们就可以采取逐步的方法,确保电动车辆具有顶尖的NVH性能。
发展NVH(噪音、震动和严酷)的历程,我们谈论的是确定NVH的目标和要求,在那里,我们设定了具体的目标,如何安静,平滑,和福建的火车应该。
这就像为摇滚音乐会设定基本规则一样——我们希望观众(或在此情况下是司机和乘客)能够有一个不产生任何割耳朵的噪音或敲骨头的振动的振动的心跳体验。
这些目标不仅仅是从空气中拔出来的我们深入了解顾客的期望,我们的潜行者的目的,甚至是监管者要说的话。
我们的工程师们通过把目标直接钉在地上,有了一张宝藏图来指引他们通过设计和测试的迷宫。
最终结果呢?电动火车像只满足的小猫而不是像只暴躁的熊一样咆哮在识别NVH目标和需要的悄悄秘密后,艺术舞发展阶段的下一个阶段是优雅地将NVH的考虑融入电动车辆动力列车系统的设计阶段。
在这里,我们利用先进的模拟和建模工具的光电功率来预见和分析动力训练员和组件的NVH特性。
随着NVH的低语在设计阶段的早期露面,我们的工程师们,像熟练的工匠,工艺的修改和增强来抑制噪音并平息振动。
然后调用精益求精的材料和迷人的拦坝技术,以进一步提高电力机车动力列车系统的NVH性能。
这种将NVH考虑纳入设计阶段的有条理和诗意的做法,确保NVH得到积极主动的接受,从而导致一个高效的发展进程和高效的舞蹈。
一文熟悉汽车传动系统的振动

一文熟悉汽车传动系统的振动引言:NVH近年来,在对车辆驾乘舒适性的研究中,最常见到的一个术语名词就是“NVH”。
整车开发中,工程技术人员经常讲“车辆有NVH 问题”或者“NVH需要改善”;每一家整车厂甚至许多的零部件厂现在都设立有专门的NVH部门,有经验的NVH工程师也是当下汽车行业内最炙手可热的职位之一。
那么什么是NVH?N:Noise(噪声),V:Vibration(抖动),H:Harshness(粗糙感)。
简单的理解:NVH就是驾乘人员在车辆中所感受到的驾乘不舒适感,通常表现为噪声、抖动和驾乘粗糙感。
事实上,这些不同的表现形式,其本质都是振动。
当振动的频率较低,明显低于人耳可感知的范围(20Hz到20,000Hz)时,通常表现为抖动;当振动的频率较高,可以被人耳感知时,通常表现为噪音;当振动的频率处在噪音和抖动之间时,表现为一种粗糙感。
汽车传动系统,承载、传递车辆的动力,并且长时间高速运转,内部零部件之间存在剧烈的相对运动,其本身就是产生NVH问题的源头之一。
加之发动机运行中的抖动和路面颠簸传递到车轮的抖动都会直接或间接地影响传动系统中的零部件,所以传动系统成了NVH问题集中爆发的地方。
本文简单地讨论一下振动学基本原理以及分析汽车传动系统振动问题的常用手段,希望能够帮助读者更好地理解车辆的振动问题。
1.振动我们在高中物理课堂上就学过简谐振动,知道描述振动的物理量,诸如振幅、频率/周期/角速度、相位等。
现实中的物体不像高中物理课本中的弹簧振子那样单纯,特别是结构形状怪异、约束条件复杂、材料不均一的汽车底盘零部件,它们的振动模态十分复杂,需要使用更复杂的数学模型和更巧妙的分析手段才能把它们弄清楚。
但是不论多么复杂的振动系统,要把它理清楚,首先还是要弄明白振动的基本原理。
1.1 初窥门径:单自由度振动系统相信这幅图片对于理工科的同学来说并不陌生。
质量块m在弹簧k和阻尼r的作用下做自由振动,就形成了一个最典型的单自由度弹簧振子系统。
动力传动系统NVH性能优化

动力传动系统NVH性能优化摘要:为了提升动力传动系统NVH性能,解决动力传动NVH问题,文章分析了动力传动系统 NVH问题分类及离合器在减弱动力传动系统 NVH问题中的作用。
探究了离合器的减振参数对于不同类型的 NVH 问题的影响,介绍了动力传动NVH 调校的通用性流程并且运用在解决实际工程问题过程中。
通过调整离合器的减振参数,优化了某车型的动力传动 NVH 问题,取得了良好的效果,为同类问题的研究提供了一定的借鉴。
关键词:动力传动系统;噪声、振动与声振粗糙度(NVH)性能;离合器;调校;性能优化NVH 性能是指车辆运行中的噪声、振动与声振粗糙度。
随着人们对汽车舒适性需求的不断提高,客户购车过程中考虑汽车 NVH 性能的比重越来越大,提升汽车NVH 性能成为厂家提高产品竞争力的重要手段。
NVH 的来源主要有三大方面,空气动力学、机械结构、电子电器。
而作为车辆主要的振动和噪声来源的动力传动系统的NVH研究就显得格外重要。
1 动力传动 NVH1.1 动力传动系统 NVH 问题分类汽车动力传动系的弯曲振动和扭转振动不仅具有各自的固有振动特性,而且还彼此影响,形成振动耦合现象。
所以动力传动系统的NVH问题比较复杂,需要系统性分析。
动力传动系统相关NVH问题可以总结为几类,如起步抖动、蠕行异响、加速异响、减速异响、加速传动系共振、减速传动系共振等。
1.2 离合器在动力传动 NVH 问题中的作用离合器作为动力传动系统中主要的减振零部件,对于改善动力传动NVH问题有着重要作用。
离合器的减振参数,如刚度、阻尼等的调整对于改善动力传动系统的NVH问题有良好的效果。
针对怠速工况的异响,主要通过调整离合器预减振刚度或阻尼来解决;针对爬行工况异响,主要通过调整离合器一级减振刚度或阻尼来解决;加速/滑行/tipin(快踩油门)/tipout(快松油门)工况工作范围为主减振区间,这些工况异响问题需通过调整主减振刚度或阻尼来解决,由于主减振弹簧要保证发动机最小1.2倍发动机承扭,刚度一般不建议减小,主要通过调整主减振阻尼值来减小扭振峰值。
电动车传动系统NVH特征及控制策略

径向电磁力施加到定子齿槽上,使得定子 振动而发出噪声 电磁力产生的噪声是高频啸叫声 电磁力的频率与电子的固有频率一致 或接近时,定子产生共振,辐射噪声 急剧增加
切向电磁力对电磁噪声的贡献很小
电磁力
定子振动
声辐射
10
庞剑:电动车传动系统NVH特征
2.2 扭矩波动产生的电磁噪声
T (α=) T0 + Tr (α )
扭矩:转子磁通与定子气隙中变磁导之间的相互关系产生 扭矩波动:
主磁路磁导发生改变 气隙中的磁密度变化 结构不均匀 电磁感应变化 电控系统(如脉宽调制PWM)引起的电流波动 电磁噪声: 扭矩波动产生电磁噪声 低速大转矩时候尤为明显 扭矩波动的控制: 合理的极对数/槽数配合,可调制转矩波动阶次 合理的参数与设计(如气隙等)选择可减少转矩波动 电控
主要噪声源
路噪 风噪 电机啸叫 压缩机啸叫 减速器啸叫 水泵啸叫
100km/h 60km/h
路面及轮胎噪声
0 Hz
100 z
250 Hz
风噪
电动机力驱系动统噪的声声品质
1000 Hz
5000 Hz
噪声源特征
没有规律性 声品质差
庞剑:电动车传动系统NVH特征
10000 Hz 25
3 动力声品质与驾驶乐趣
庞剑:电动车传动系统NVH特征
2 电机系统噪声
电机系统噪声
电磁噪声
机械噪声 冷却噪声
电机本身 逆变/整流/控制噪声
径向/切向电磁力 转矩波动 静/动偏心 齿槽噪声
PWM脉宽调制噪声 谐波失真
轴承噪声 动不平衡噪声 结构共振噪声
液冷系统噪声
9
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NVH动力传动系统未来面临的挑战准确的NVH建模方法和发动机测试单元中的早期测试,以预测车辆噪声和声音质量是尤其重要的。
一些NVH驾驶模拟器中使用的测试数据也可能需要双耳录音。
加速时会产生临时的强大声音但是稳态驾驶时具有低噪声水平的环保型小型发动机以及新的推进概念是将是未来的趋势。
用于动力传动系统测试的麦克风应该是坚固的。
如果它们需要靠近发动机使用,麦克风需要能够抵抗热量、灰尘和湿气的功能。
体积小对于在发动机舱中的轻松布置非常 重要。
自由场或随机入射场麦克风是最常使用的,而如何选择取决于测试过程。
发动机噪音(ICE)和传动噪音涉及车辆推
进系统的NVH体验,而噪音水平和音质都
非常重要。
主要测试包括动力传动系统在不同负载条
件下的声压级和阶次成分、如驶离、
稳态、加速部分负载和最大负载(WOT)。
在研发NVH动力传动系统时,研发部门面临的典型挑战:
发动机安装和发动机内容、布局和隔离
的概念选择。
排气系统安装和优化。
传动设计。
备用零件的概念。
噪声辐射预测。
N VH与其他重要属性(如性能,
燃油消耗,排气)之间的妥协。
NVH动力传动系统
发动机噪声
发动机NVH测试是被明确定义为动力传动系统的发展阶段之一。
作为一个系统的动力传动系首先在NVH发动机测试单元中进行测试,以验证系统要求和微调降噪措施。
车辆整合会在其后于NVH底盘驾驶室或路上驾驶的状态下以完整汽车驱动进行验证。
内部和外部噪音都非常重要。
内部噪音应该要在恒定速度行驶期间减至最低,但动力传动系统应在加速期间产生良好调谐的声音,以提供有用且令司机愉悦的反馈。
每个品牌都需要品牌标识的,例如运动型声音,以彰显品牌形象。
外部噪音是受立法规管的,以尽量减少对市区的噪音干扰。
一些最重要的测试程序和规则包括: I S O 362,第1部分:M和N类别,第2部分:L类别和第3部分:室内测试M 和N类别,SA E J1470,U NECE R51.03, E U54/2014的法规等等。
这些文件定义了所需的设施和测试设备、驾驶条件以及相应的最大允许噪音排放。
为分析不同负载条件下的声压级、发动机顺序内容和声音质量,(例如驶离,稳态,部分负载加速和大开节流等)必须进行大量的测试。
并需要了解结构传播和空气传播声音之间的平衡及测量结果也用于C A E相关性。
挑战:
概念的选择是成功的发动机声音的关键,例如发动机安装、发动机、安装调整、排气系统优化、隔离封装调整和发动机校准等的概念选择。
最后获得的结果应该是NVH与其他重要属性(如性能,燃油消耗和排气)之间的完美
平衡。
•由于与原型接驳的时间有限,因此测试必须短时间内 完成。
•仪器必须快速简便,以记录可重复的结果。
•必须安装麦克风以尽量减少结构性声音。
•麦克风支架和线缆最好不引起任何异响。
•在车辆测试期间,安装时应确保测试工程师的安全。
•校准验证必须易于执行。
传感器通常会移动到不同的位置,因此它们必须承受偶尔会掉到地板上及经常移动的风险。
动力传动系统测试会面对不同的恶劣环境条件,如热量、灰尘和湿度。
所以麦克风也必须能够面对这些问题。
例子:
NVH底盘驾驶室的车辆测试通常包括了:在(车辆内)司机和乘客座椅之间分布2-4个麦克风,如果还要测量排气噪声,则需在尾管附近设置一个或多个麦克风。
发动机转速用于跟踪发动机的命令,以及根据所需的分析分辨率使用光学或电感传感器或C A N总线进行注册。
C A N总线还能提供动力系统性能数据,以进一步增加对动力传动系统的认识。
在制造任何原型零件或车辆之前,已经完成了许多设计决策和验证。
现有汽车或系统的测量用于关联模拟。
还使用了骡车(使用新概念改装的现有车辆)。
挑战:• 由于与原型接驳的时间有限,因此测试时间必须短时间内完成。
• 仪器必须快速简便,以记录可重复的结果。
• 必须安装麦克风以尽量减少结构性声音。
• 麦克风支架和线缆最好不引起任何异响。
• 在车辆测试期间,安装时应确保测试工程师的安全。
• 校准验证必须易于执行。
传感器应能承受经常移动等的恶劣情况,并且要承受不断掉落的风险。
不同的环境条件如热量和湿度不应引入测量误差或传感器故障。
例子:测量模态分析和传递函数,NT F 和A T F 。
冲击锤,振动器和体积速度源用于激励。
标准化的车辆验证测试也用于C A E模型验证。
汽车的手动或自动变速箱的传动噪音必须很低。
齿轮的呜呜声源自齿轮啮合,并且经常产生高频率,其中较少的来自其他声音的掩蔽帮助。
齿轮异响是另一个问题。
齿轮的实际设计,如形状、材料和公差,是至关重要的。
传动误差是最重要的设计标准。
齿轮箱设计是在NVH传动系统试验台中验证的,以调查检测发动机接口处的噪声排放和振动。
车辆整合已于NVH底盘驾驶室或路上驾驶的状态下以完整汽车驱动进行验证。
挑战:
• 由于与原型接驳的时间有限,因此测试时间必须短时间内完成。
• 仪器必须快速简便,以记录可重复的结果。
• 必须安装麦克风以尽量减少结构性声音。
• 麦克风支架和线缆最好不引起任何异响。
• 在车辆测试期间,安装时应确保测试工程师的安全。
• 校准验证必须易于执行。
“传感器通常会移动到不同的位置,因此它们必须承受偶尔会掉到地板上及经常移动的风险。
“
不同的环境条件,如热量和湿度等,必须在不牺牲性能或使用寿命的情况下处理。
例子:
NVH底盘驾驶室的车辆测试通常包括了:在(车辆内)司机和乘客座椅之间分布2-4个麦克风,如果还要测量排气噪声,则需在尾管附近设置一个或多个麦克风。
发动机转速用于跟踪发动机的命令,以及根据所需的分析分辨率使用光学或电感传感器或C A N 总线进行注册。
C A N 总线还能提供动力系统性能数据,以进一步增加对动力传动系统的认识。
传动噪声
计算机模型验证
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