NVH基本知识介绍
汽车nvh综述
汽车nvh综述
汽车NVH综述
汽车NVH是指汽车的噪音、振动和刚度，是汽车工程中的重要指标。
NVH的好坏直接影响到汽车的舒适性、安全性和品质感。
因此，汽车制造商和供应商都非常注重NVH的控制和改进。
汽车NVH主要包括以下几个方面：
1. 噪音
汽车噪音主要来自于发动机、轮胎、风阻、空调、音响等方面。
为了
降低噪音，汽车制造商采用了多种技术，如降噪材料、隔音板、降噪胶、降噪泡沫等。
此外，汽车的设计也会影响噪音的大小，如车身的
流线型设计、发动机的缓冲器等。
2. 振动
汽车振动主要来自于发动机、车轮、悬挂系统等方面。
振动会影响到
汽车的舒适性和安全性，因此汽车制造商采用了多种技术来降低振动，如减震器、悬挂系统、发动机缓冲器等。
3. 刚度
汽车刚度主要指车身的刚度，它会影响到汽车的操控性和安全性。
为了提高汽车的刚度，汽车制造商采用了多种技术，如加强车身结构、采用高强度材料等。
总的来说，汽车NVH是一个非常复杂的问题，需要从多个方面进行控制和改进。
汽车制造商和供应商需要不断地研究和开发新的技术，以提高汽车的舒适性、安全性和品质感。
汽车NVH介绍普及
NVH的分类
按照影响程度，NVH问题可以分为两类：一类是影响汽车驾 驶员和乘客舒适性的问题，如车内噪声过大、振动明显等； 另一类是影响汽车性能的问题，如发动机振动、传动系统异 响等。
按照产生机理，NVH问题可以分为空气动力性NVH问题、机 械性NVH问题和电磁性NVH问题三类。
车身振动是指汽车在行驶过程中， 由于路面不平、发动机运转等因
素引起的车身振动。
车身振动不仅影响乘坐舒适性， 还会影响汽车零部件的寿命。
降低车身振动的方法包括优化悬 挂系统设计、采用减震器等，以
提高汽车的稳定性。
声振耦合
声振耦合是指汽车在行驶过程中，由 于各种噪声和振动源的相互作用，使 得噪声和振动在车内传播和叠加的现 象。
03
在汽车研发和生产过程中，解决NVH问题需要投入大量 的人力和物力，因此，对于汽车企业和零部件供应商来 说，NVH性能的提升也是提高产品质量和降低成本的重 要途径之一。
02 NVH的主要影响因素
发动机噪音
发动机是汽车的主要噪声源之一，其产生的噪音包括燃烧噪音、机械运动噪音等。 发动机的转速、负荷和燃烧方式等因素都会影响发动机噪音的大小。
降低发动机噪音的方法包括优化设计、采用降噪技术等，以提高汽车的舒适性。
风噪和路噪
风噪是指汽车在高速行驶时， 空气与车身相互作用产生的噪 音。
路噪是指汽车轮胎与路面摩擦 产生的噪音，以及车身振动产 生的噪音。
降低风噪和路噪的方法包括优 化车身外形设计、采用隔音材 料等，以提高汽车的静谧性。
车身振动
汽车nvh介绍普及
目录
• 什么是NVH • NVH的主要影响因素 • NVH的改善措施 • NVH的未来发展趋势 • 案例分析
车辆nvh基础典型知识普及教材讲解材料
性和稳定性。
02 03
优化方法
通过收集用户反馈、路试数据等信息，分析车辆在实际使用中的nvh性 能表现，找出问题并进行改进。同时，对车辆进行定期维护和保养，确 保其保持良好的工作状态。
优化流程
包括用户反馈收集、数据分析、方案制定、实施改进等步骤，持续提高 车辆的nvh性能和用户满意度。
06 未来车辆nvh技术发展趋 势
车辆振动
总结词
车辆振动是指车体、座椅、方向盘等部件的不规则运动。
详细描述
车辆振动可以由多种因素引起，如发动机运转不平稳、路面状况不良、悬挂系 统设计不合理等。过度的振动会影响乘客的舒适性，并可能对车辆的零部件造 成损坏。
异响问题
总结词
异响是指车辆在行驶过程中出现的异 常声音，通常是由某个部件的故障或 不正常工作引起的。
优化方法
采用精密加工、装配调整等手段提高零部件制造和装配精度， 同时对关键零部件进行质量检测和控制，确保其性能稳定可靠
。
优化流程
包括工艺流程设计、工艺参数优化、工艺验证等步骤，确 保生产过程中的nvh性能得到有效控制。
使用阶段优化
01
优化目标
在使用阶段，nvh性能的优化目标是提高车辆在各种工况下的乘坐舒适
利用仪器和设备对车辆nvh性能进行测量和评估，如使用声级计、振动仪等设备 测量噪音和振动的强度和频谱。评价结果较为客观、准确。
客观测试
通过在特定的道路和环境下，利用仪器和设备对车辆nvh性能进行实际测试，以 获取更真实、全面的评价结果。
评价与测试的标准化
标准化评价
为了确保评价结果的准确性和可比性，需要制定统一的评价标准和规范，如制定评价的指标、方法、 流程等。
标准化测试
整车NVH介绍
整车NVH介绍一、 NVH定义NVH是指Noise(噪声),Vibration(振动)和Harshness(声振粗糙度),由于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。
声振粗糙度是指噪声和振动的品质，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度量。
由于声振粗糙描述的是振动和噪声使人不舒适的感觉，因此有人称Harshness为不平顺性。
又因为声振粗糙度经常用来描述冲击激励产生的使人极不舒适的瞬态响应，因此也有人称Harshness为冲击特性。
二、噪声的种类产生汽车噪声的主要因素是空气动力、机械传动、电磁三部分。
从结构上可分为发动机(即燃烧噪声),底盘噪声(即传动系噪声、各部件的连接配合引起的噪声),电器设备噪声(冷却风扇噪声、汽车发电机噪声),车身噪声(如车身结构、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的二分之一以上,包括进气噪声和本体噪声(如发动机振动,配气轴的转动,进、排气门开关等引起的噪声)。
因此发动机的减振、降噪成为汽车噪声控制的关键。
此外,汽车轮胎在高速行驶时,也会引起较大的噪声。
这是由于轮胎在地面流动时,位于花纹槽中的空气被地面挤出与重新吸入过程所引起的泵气声,以及轮胎花纹与路面的撞击声。
三、噪声的抑制1、改进噪声源噪声源抑制主要为发动机减震、进气噪声抑制、排气噪声抑制及传动系噪声抑制，即优化前消声器、主消声器及降低排气吊挂刚度；改进空气滤清器；采用小动不平衡量传动轴（在动力线校核后基础上）。
1.1、发动机减震减震垫布置原则：动力总成悬置布置主要分为三点式、四点式两种，KZ218系列车型动力总成悬置采用三点式布置。
动力总成质心理论上应布置在三角形重心上，并发动机悬置平面法线交点应在动力总成惯性主轴上方。
汽车NVH问题概述
声音 最弱能听到的声音
微风树叶声 轻脚步声 低速稳定行驶汽车 正常谈话 高声谈话 嘈杂街道 火车行驶旁 飞机起飞时（3m处）
声强 10-12 10-10 10-8 10-7 3.2×10-6 10-5 10-4 10-3 2×10-1
声强级 0 20 40 50 65 70 80 90
L L3.3 3 lo 10 S g40
响度级的单位是phon
h
9
1、NVH及相关基本概念
1.2、振动和噪声相关概念
等响曲线
h
10
1、NVH及相关基本概 念
1.2、振动和噪声相关概念
⑥计权声压
声压信号经过计权滤波器处理 得到。分为A、B和C计权， 分别模拟40phon、70phon和 100phon三条等响曲线。其 中，A计权声压与人耳的主 观感觉有很好的相关性。
②边界元方法
适于中、低频噪声的预测分析； 空间可以是开放的，如车外噪声、发动机噪声向外界的 辐射问题等。
h
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3、研究与分析汽车NVH问题的方法
3.2、汽车噪声的预测理论方法 ③统计能量法
适于中、高频噪声的预测分析； 建模较“粗”，但快捷； 只能计算得到时、空、频平均声级。
④统计能量法结合有限元混合建模法
h
26
2、汽车NVH问题概述
2.5、汽车NVH其他问题 ①整车振动评价 ②声品质
响度、粗糙度、语音清晰度、尖锐度等
③雨刮器噪声 ④制动噪声 ⑤发动机可变缸数技术及振动与噪声 ⑥噪声振动的主动控制
h
27
3、研究与分析汽车NVH问题的方法
3.1、汽车振动和噪声研究步骤
①确定主要振源及其特性，建立预测模型；
nvh标准
nvh标准
NVH是指Noise（噪声）、Vibration（振动）和Harshness（声振粗糙度），是衡量汽车驾乘舒适性的重要指标，也是汽车研发综合实力的重要体现。
这些标准通常会涉及到噪音、振动和声振粗糙度的限值和评价方法。
NVH标准通常由各个国家和地区的政府或相关机构制定，用于规范汽车产品的噪声、振动和声振粗糙度性能，以确保汽车产品的舒适性和安全性。
在NVH标准中，通常会规定各种工况下的噪声、振动和声振粗糙度的限值，例如在车内、车外、发动机舱、底盘等部位的噪声和振动限值。
这些标准通常会根据汽车产品的类型、用途和目标市场进行分类，以确保不同类型和用途的汽车产品具有不同的NVH性能要求。
为了满足NVH标准，汽车制造商需要采取一系列措施来优化汽车产品的NVH性能。
这包括改进汽车结构、优化动力系统和传动系统、采用合适的隔音和减震材料等。
此外，为了确保汽车产品的NVH性能满足要求，汽车制造商还需要进行各种NVH测试和验证，以确保汽车产品在实际使用中具有优良的舒适性和安全性。
总之，NVH标准是衡量汽车产品性能的重要指标之一，也是汽车制造商需要关注的重要领域之一。
通过优化汽车产品的NVH性能，可以提高汽车产品的舒适性和安全性，从而增强消费者对汽车产品的信任和满意度。
NVH的名词解释
NVH的名词解释NVH（Noise, Vibration, Harshness），即噪声、振动与粗糙感，是指汽车行业中关于车辆噪音和振动的一种评估和殊效应的概念。
在汽车行业中，NVH是一个非常重要的指标，对于提升车辆的舒适性和质量具有重要意义。
1. 噪声（Noise）噪声是指车辆运行时产生的任何不必要的声音。
噪声来源主要有发动机、排气系统、刹车片、悬挂系统以及风噪等。
其中，发动机噪声是汽车行业中最主要的噪声来源之一。
发动机噪声主要由爆震噪声、气缸振动导致的噪声以及气体流动噪声等组成。
汽车制造商通过添加隔音材料、改善发动机设计和优化排气系统等方式来降低噪声水平。
2. 振动（Vibration）振动是指车辆在行驶过程中产生的震动。
振动的来源包括发动机振动、车轮与路面的振动、传动系统的振动等。
汽车中的振动不仅会降低车辆的乘坐舒适性，还可能对车辆的可靠性和耐久性产生不利影响。
因此，汽车制造商需要通过细致的设计和调试来减小振动问题。
例如，对引擎和传动系统进行动平衡处理，使用减振器和悬挂系统等。
3. 粗糙感（Harshness）粗糙感是指车辆在行驶过程中产生的不舒适感觉，其主要体现在座椅、方向盘和底盘等部位。
粗糙感可以由噪声和振动引起，也可能是由座椅和悬挂系统等的设计不良导致的。
为了减小粗糙感，汽车制造商需要通过优化车辆的悬挂系统、改善座椅的舒适性以及加强隔音等措施来提升乘坐的舒适性。
整体而言，NVH评估是汽车制造商在设计和生产过程中不可或缺的一环。
通过对NVH的研究和改进，汽车制造商可以提供更加安静、平稳和舒适的驾驶体验。
此外，NVH评估还有利于解决车辆振动和噪声对驾驶员和乘客的健康影响问题。
在未来，随着汽车技术的不断发展，我们可以期待更加出色的NVH性能，为用户带来更高水准的驾驶体验。
总之，NVH评估是汽车行业重要的一部分。
它旨在减少车辆的噪音、振动和粗糙感，提升汽车的舒适性和品质。
为了达到这一目标，汽车制造商需要不断推动技术创新，改进车辆设计和制造工艺，并且采取精细化的测试和调试方法来提升NVH性能。
NVH基本知识介绍
NVH 含义
N= Noise V=Vibration H=Harshness 噪声是人耳感受到的由于空气的压力变化 产生的扰动. 振动是在某个频率或一系列频率下围绕参 考点产生的振荡运动 Harshness(粗糙的振动和噪声)
名词介绍
声压:由于声扰动产生的压强 声压级:人耳可听的声压范围相差一百万倍,不方便表示能量的大小,所 以在声学中采用对数坐标来描述声音的大小,这就是级的概率.声压级 的基准声压是2*10e-5, SPL=20lg(P/P0) ,P0=2*10e-5 声强:在垂直于声传播的平面上,单位时间内通过单位面积的声能量叫 声强,声强是矢量. 声强级:声强级与声压级一样,都是为了方便描述,声强级L=10lg(I/I0), 其中I0=10e-12,为基准声强. 声功率:声源在单位时间内辐射的总声能量为声功率. 声功率级:声功率级计算公式同声强,基准声功率为10e-12瓦. 模态:结构的固有模态是将输入能力放大的一种运动状态,模态主要有 两个方面,模态振型和模态频率,可以通过试验的方法或CAE分析的方 法获得目标的模态信息,模态频率主要和结构的刚度和质量有关.
开发主要又分为两个阶段,首先需要制订详细的开发计划:如下 表.
开发阶段的主要试验内容:
1. 零部件试验: 白车身的模态试验:对CAE的分析结果进行验证. 声学灵敏度测试: 检查整车关键点的声学灵敏度有没有达 到设计要求,并与CAE分析结果进行验证. 结构灵敏度:检查整车关键点的结构灵敏度有没有达到设 计要求,并与CAE分析结果进行验证. Point mobility:检查整车的关键点的动刚度有没有达到设 计要求.同时检验CAE的分析结果. 关键部件的模态试验:检查这些部件的模态频率的分布. 材料声学性能试验:主要分析测量的声学性能能不能达到 设计要求,同时为CAE分析提供数据输入.
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-5
• 计权:人耳对声音的感觉与频率之间有非常大的关系,下面是等响度曲线
140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20 Hz 30 40 60 80 100 200 300 400 600 800 1000 2kHz 3 4
• 由图6可知8 ,1在0 不1同5 的频率听起来同样响的声压是不一样的,为了反映人耳 的这种变化,需要对声音进行频率加权来进行评价.由于分析侧重点不同 所以有很多种计权方式,汽车噪声最为常用的GB1495-2002
汽车设计过程中的NVH工作
• 概念设计阶段: 1. 确定整车的市场定位,制定NVH总体目标,并分解到子系统或部件的NVH
目标.如下表:
• 制定整车的模态分布表:
• 利用现有的CAE模型进行拼凑模型分析,获得初步的NVH性能 预测.
主要分析车身的模态,扭转刚度和弯曲刚度
底盘件模态分析
分析目的: 对底盘件的约束模态进行分析和改进,提高传动轴的动刚度,避免共振. 分析条件: 传动轴数模
高频噪声分析(统计能量法)
分析目的: 分析车内的高频噪声,并对其进行分析. 分析条件: 隔声和吸声方案及材料的声学参数
开发阶段主要以试验开发为主,目的是发现并解决样车的 NVH问题,提高整车的NVH性能.
汽车车内噪声
直接辐射
汽车车外噪声
• 汽车NVH性能评价的主要内容为 • 1. 怠速噪声和振动 • 2. 急加速过程的噪声和振动 • 3. 匀加速过程的噪声和振动 • 4. 减速噪声和振动 • 5. 高速风噪声 • 6. 叽叽嘎嘎声 • 7. 启动和熄火时的噪声和振动 • 8. 轮胎噪声 • 9. 通过噪声
可编辑
可编辑
计权曲线
几乎汽车上所有的零件都有可能产生NVH问题, 其中最为主要的是: 发动机本体 发动机附件 悬置 进排气系统 动力传动系统(变速箱,传动轴等) 轮胎 车身和隔音系统部件
发动机、传动系 等运动机构
孔 缝 泄 漏 噪 声
进气、排气、冷却风扇等 空气动力性噪声
路面 激励
汽车轮胎、悬架
汽车车架、车身结构
开发主要又分为两个阶段,首先需要制订详细的开发计划: 如下表.
开发阶段的主要试验内容:
1. 零部件试验:
白车身的模态试验:对CAE的分析结果进行验证.
声学灵敏度测试: 检查整车关键点的声学灵敏度有没有 达到设计要求,并与CAE分析结果进行验证.
结构灵敏度:检查整车关键点的结构灵敏度有没有达到 设计要求,并与CAE分析结果进行验证.
2.2 整车NVH性能测量: 主要测量内容如下表:
1. 怠速振动噪声测量 2. 中间档位WOT车内噪声测量 3. 中间当我POT车内噪声测量 4. 中间档位Coast down 车内噪声测量 5. 悬置振动测量 6. 进排气噪声测量 7. 发动机附件频率测量 8. 启动/熄火振动噪声测量 9. 底盘系统频率测量 10.空调系统噪声测量 11.电器系统噪声测量 12.关门声测量 13.Squeak and Rattle噪声评价 14.密封性检查
Point mobility:检查整车的关键点的动刚度有没有达 到设计要求.同时检验CAE的分析结果.
关键部件的模态试验:检查这些部件的模态频率的分布.
材料声学性能试验:主要分析测量的声学性能能不能达 到设计要求,同时为CAE分析提供数据输入.
• 2. 整车开发: 2.1整车NVH评价: 整车的NVH评价分为主观和客观两个方面,主 观评价的主要目的是对整车的NVH性能进行评价,并 提出存在的主要问题,作为下一步工作的主要内容. 客观测量主要是通过客观数据发现存在的主要问题. 主观评价通常有顾客立场的主观评价,老板 的主观评价和专业的主观评价.
车身截面分析
建立stick mode预测车身的模态,扭转和弯曲刚度
接头分析
在开发的早期阶段分析及优化截面和接头的性能,减少设计 缺陷.
• CAD 设计阶段: • CAE部分
BIW 模态和刚度分析 开启件的刚度和模态分析 Trimmed body模态分析 Point mobility分析和振动传递函数分析 声学模态分析 声学传递函数和钣金贡献量分析 发动机悬置支架分析 排气吊挂位置分析 发动机悬置位置和刚度优化 进排气系统声学分析 底盘件模态分析 高频噪声分析(统计能量法) 风噪声分析(CFD)
可编辑
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发动机悬置系统优化
目的:和理安排悬置的 位置和安装角度,通过 悬置传递到车身上的力
分析条件:
动力总成的质心,质量 和转动惯量,悬置的安 装空间.
进排气系统声学性能优化
分析目的:
对进排气系统的声学性能进 行优化,降低进排气噪声对 车内和车外噪声的影响
分析条件:
发动机进排气歧管口处的声 压(可以试验测量或通过汽 研院动力总成分析科分析得 到)和进排气系统的模型.
• 声强级:声强级与声压级一样,都是为了方便描述,声强级L=10lg(I/I0), 其中I0=10e-12,为基准声强.
• 声功率:声源在单位时间内辐射的总声能量为声功率.
• 声功率级:声功率级计算公式同声强,基准声功率为10e-12瓦.
• 模态:结构的固有模态是将输入能力放大的一种运动状态,模态主要有两 个方面,模态振型和模态频率,可以通过试验的方法或CAE分析的方法获 得目标的模态信息,模态频率主要和结构的刚度和质量有关.
NVH基本知识介绍
• 声压:由于声扰动产生的压强
• 声压级:人耳可听的声压范围相差一百万倍,不方便表示能量的大小,所 以在声学中采用对数坐标来描述声音的大小,这就是级的概率.声压级的 基准声压是2*10e-5, SPL=20lg(P/P0) ,P0=2*10e-5
• 声强:在垂直于声传播的平面上,单位时间内通过单位面积的声能量叫声 强,声强是矢量.