轮胎磨损对车内振动和噪声影响的分析研究

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汽车整车轮胎噪声研究

变化，主导作用的机理不同。起
１１空气泵浦原理．
结果，激振源位于外胎中心。可以看出，５０— 在０８０Ｈ频率范围内，胎侧壁的振动比外胎面稍０ｚ轮强，在８０Ｈ而０ｚ以上的频率范围内，胎面的振动外
的胎面花纹块撞击路面和不规则的路面撞击胎面均会引起胎体的振动噪声，究表明这是产生轮研胎噪声最主要的原因；另一方面，当胎面元素离开
１３空气动力学效应．当轮胎滚动向前时，轮胎周围的气流受扰，引
汽车
向力导致轮胎在路面上的滑移引起轮胎外胎形变
１轮胎噪声的产生机理
轮胎噪声产生的机理很多，主要的有空气最泵浦原理、轮胎振动和空气动力学效应３种。这些机理往往是同时存在的，是随着噪声频率范只围、辆工况、路状况、面花纹几何特征等的车道胎
架励Ｈ激力
Ｈ
Ｈ
图２车轮一路面激励到车身力传递系统图
位，分反射回去，一部一部分被车身和隔层吸收，还
有一部分透射到车身内部，人车内的噪声称为空传
气传播噪声。其主要频率一般在５０Ｈ以上。０ｚ车身密封的好坏直接影响到空气传播噪声，
轮胎激励力
振
振动速度ＩＩ动速度 ’

轮胎花纹对车内噪声声品质影响的研究

Ｋｅｗｏｄ：ｔｅｄｐｔｒｙｒｓｒａａｔｎ；ｌｔｒｏｏｓｅｎｅｌｒｎｉｅ；ｓｕｄｑａｉｙ；ｌｕｎｓ；ｓａｐｅｓｏｇｎｓ；ａｔｃｌｔｎｏｎｕｌｔｏｄｅｓｈｒｎｓ；ｒｕｈｅｓｒｉｕａｉｏ
ｔｅｄｐｔｒｓａｅｃｌｕａｅｎｏａｅ．Ｔｅｒｓｌｈｗｔａｌｅａｕｔｎｐｒｍｅｅｓａｅｉｒｖｄｗｉｈｒａａｔｎｒａｃｌｔｄａｄｃｍｐｒｄｅｈｅｕｔｓｏｈｔａｌｖｌａｉａａｔｒｒｍｐｏｅｔｔｅｓｏｈ
ｅｅｓｗｉｔｔａａｔｒｉｌｈｒｃｅｉｅｙｎ￣ｏａｅａｒｏｅｎｍａｌｔａｌｃ．ｔｒｔｉｒｄｐｔｎｍａｎｖｃａａｔｒｄｂａｗｌｔｒｌｇｏｖｓａｄｓｌｒｄｂｏｋｈｓｅｅｚｅ
关键词：轮胎花纹；车内噪声；声品质；；响度尖锐度；粗糙度；语音清晰度ＡｅｅｒｈＯｈｆｃｓｏｉｅＴｅｄＰｔｒＲｓａｃｎｔｅＥｆｔｆＴｒｒａａｔｎｅｅ
ＯｅＳｕｄＱａｔｏＩｔｉｏｅ１ｔｏｎｕｌｙｆｎｒｒｉ３ｈｉｅｏＮｓ
［ｂｔａｔＴｅｆａｒｓｆｉｅｅｔｒａａｅｎｉａｅｔｅｏｒｓａｎｌｚｄｎｅｉｔｒｒｎｉＡｓｃ］ｈｔｅｆｒｅｄｐｔｒｓｍｙｆｔｅｒａａｅ，ａｄｔｅｉｏｓｒｅｕｏｄｆｎｔｔｎｐｉｅｙｈｎｏｅ
ｔｎｐｒｍｅｅｓｏｏｓｏｎｕｌｙ－ｉｃｕｉｇｌｕｎｓ，ｓａｐｅｓｏｇｎｓｎｒｉｕａｉｎｉｄｘａｅｓｄｅｉａａｔｒｆｎｉｓｕｄｑａｉｏｅｔｎｌｄｎｄｅｓｈｒｎｓ，ｒｕｈｅｓａｄａｔｌｔｎｅｒｔｉｄｏｃｏｕ

关于轮胎空腔噪声的研究与分析

关于轮胎空腔噪声的研究与分析作者：苏兴军石宇鹏来源：《中国科技博览》2018年第20期[摘要]伴随新能源汽车的快速发展，路面-轮胎噪声已成为当前汽车NVH性能开发的重要课题。

本文首先分析了路面-轮胎噪声发生机理及分类，其次简单介绍了轮胎空腔模态三种计算方法，最后阐述了轮胎空腔噪声控制策略，并附带方案验证说明控制策略有效性，对汽车轮胎空腔噪声的开发具有较强的指导意义。

[关键词]轮胎；空腔噪声；NVH性能中图分类号：TU414 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）20-0328-011.引言伴随我国汽车产业的快速发展，消费者对汽车NVH性能要求越来越高。

路面-轮胎噪声一直是影响汽车NVH性能的重要因素，由于近期新能源汽车的崛起，传统的动力总成激励不再考虑，故路面-轮胎噪声成为当前汽车开发最重要的课题。

2.轮胎空腔噪声发生机理轮胎空腔噪声发生频率通常为180-230Hz之间，在车速较低时表现为单频，在车速较高时表现为双频，以结构传递噪声为主，可以通过TPA方法、开关窗户测试方法等确定。

轮胎空腔噪声由路面和轮胎激励引起轮胎空腔模态共振，通过底盘和车身部件的传递，引起车内噪声。

3.轮胎空腔模态计算轮胎空腔模态是引起轮胎空腔噪声最重要的因素，其他部件模态（如副车架、车轮、摆臂等）为次要因素，只需合理避频即可。

轮胎空腔模态计算方法通常分为三种：经验公式法、仿真分析法、试验测量法。

3.1 经验公式法自由状态下轮胎空腔模态计算模型，轮胎内的空气可视为圆环状，空腔模态计算公式如下：Fi=i*c/L= i*c/2πR式中，Fi为第i阶轮胎空腔模态，c为轮胎内声音传播速度（通常计算采用340m/s，也可以根据声速与温度的经验公式计算C=331.4+0.6*t，其中t为温度），L为轮胎空腔周长（通常可采用2/3法计算），R为轮胎空腔半径。

3.2 仿真分析法基于轮胎接地状态（与轮胎实际运行更接近），以轮胎气密层和车轮轮辋为约束条件，建立轮胎空腔有限元模型，开展模态分析即可（基本当前通用的软件都可以完成）。

汽车与轮胎NVH研究

汽车与轮胎NVH 研究鲍旭清,陈　剑,程　昊(合肥工业大学噪声振动工程研究所,安徽合肥　230009) 摘要:简介汽车与轮胎振动、噪声和舒适性(NV H )研究,对车辆各种噪声的来源和机理进行分析,提出相应的减震降噪措施。

汽车噪声主要由发动机噪声、排气系统噪声、传动系统噪声、空气动力学噪声及轮胎噪声组成,汽车高速行驶时轮胎噪声是汽车噪声的主要来源。

进行汽车NV H 研究时,首先利用CAD/CA E 技术建立汽车及部件的三维动力学模型,然后采用NV H 分析工具对模型进行网格划分及动力学分析。

通过对部件及整车进行模态分析、验证和不断优化,最终使整车NV H 特性达到设计目标。

关键词:汽车;轮胎;振动;噪声;舒适性中图分类号:U461.4;U467.4+92/+93;U463.341;U469 文献标识码:B 文章编号:100628171(2007)0920570206 作者简介:鲍旭清(19722),男,安徽安庆人,合肥工业大学工程师,硕士,主要从事汽车NV H 方面的研究工作。

随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,越来越多的轿车进入大众家庭,而由此引起的环境问题也日益突出,其中一个重要问题就是噪声。

很多国家制定了专门的法规对车辆噪声进行限制,我国在2002年公布的汽车噪声标准G B 1495—2002将汽车的降噪要求提高到一个新的层次。

此外,消费者对汽车乘坐舒适性的要求也不断提高。

汽车是多部件组合体,在运动状态下不可避免地产生振动(Vibration ),通常用振级来表示振动强度,单位为Hz 。

噪声(Noise )通常指在特定环境内,多余的、不规则的和非周期性产生的声音,用声级表示其强度,单位为dB 。

舒适性(Harshness )是顾客所提出的要求,是描述人体对振动和噪声的主观感觉,因此不能用客观直接测量的方法来度量。

振动、噪声和舒适性是相互联系、密不可分的,振动是源,噪声是结果,舒适性是对前两者的响应,通常将三者结合起来进行研究,简称NV H 研究。

摩擦引起的振动和噪声的研究现状与展望

中，６０以上归咎于制动尖叫［３］．北美地区每年大约
有１Ｏ亿美元被用于解决制动器振动与噪声问题ｒ４］，而摩擦材料生产商每年５ｏ以上的资金也被用于解决相关问题［５］．因此，制动尖叫控制历来是制动器研
ｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｂｙｔａｋｉｎｇｔｈｅａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｂｒａｋｅｓｑｕｅａｌ
的成果，但仍未认清制动尖叫的发生机理，亦未形成完善的控制手段．本文针对摩擦振动和噪声问题，以
第４１卷第５期
２０１３年５月
同济大学学报（自然科学版）
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＴＯＮＧＪＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮＡＴＵＲＡＬＳＣＩＥＮＣＥ）
Ｖｏｌ＿４１Ｎｏ．５Ｍａｙ２０１３
文章编号：０２５３ — ３７４Ｘ（２ｏ１３）ｏ５ — ０７６５．０８
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３・３７４ｘ．２０１３．０５．０２２
摩擦引起的振动和噪声的研究现状与展望
张立军，刁坤Ｌ，孟德建，庞明
（１．同济大学新能源汽车工程ｅｅ，Ｏ，上海２０１８０４；２．同济大学汽车学院，上海２０１８０４）

轮胎噪声影响因素与低噪声轮胎设计策略研究

轮胎噪声影响因素与低噪声轮胎设计策略研究摘要：为最大程度减少轮胎噪音，本文首先分析不同轮胎噪声产生的原因及原理，分析轮胎噪声的影响因素，提出低轮胎噪声的设计方法。

在轮胎设计中应当尽量增加节距数，降低花纹沟宽度、深度以及胎面胶的硬度，提升轮胎的均匀性，从而有效减少轮胎噪音。

期望本文研究能够为相关从业人员提供参考借鉴。

关键词：轮胎噪声；影响因素；低噪声轮胎设计前言：国民经济快速发展为高速公路工程建设创造有利条件，实现了区域间的经济往来，汽车行驶速度也得到大幅提升。

随之所产生的轮胎噪音，不仅影响行车舒适性还使驾驶员产生一定的疲劳感，影响行车安全。

近些年来，随着市场需求的不断增加，低噪音、高性能的轮胎受到广泛关注。

因此，本文分析轮胎噪声的影响因素，并探讨低噪声轮胎的设计方法具有一定现实意义。

1.不同轮胎噪声的产生原因及产生原理1.1产生原因直接噪声和间接噪声是轮胎造成的两种类型。

分析其产生原因，前者是由于轮胎震动以及轮胎花纹。

后者是由于道路不平整，车辆行驶过程中轮胎震动，通过悬挂系统和车身结构从而间接产生车内噪音。

1.2产生原理分析不同轮胎噪声产生原理，总结如下：（1）因空气紊流而产生的噪声。

车辆行驶轮胎滚动过程中，对前方空气形成冲击，后方空气吸入后形成空气紊流，由于声压发生变化而产生噪声。

（2）因花纹槽而产生的噪声。

轮胎滚动过程中，花纹槽循环往复碾压和释放，槽内空气在前沿区处于挤压状态，在后沿区处于膨胀状态，二者间形成压差，进而产生空气涡流，导致噪声的产生。

（3）因空气柱共鸣而产生的噪声。

轮胎和路面接触后，轮胎的沟槽和路面形成管状结构，结构内部空气柱的震动频率和花纹沟槽原有的频率相一致，二者形成谐振，从而产生共鸣噪声。

（4）号角效应而产生的噪声，轮胎沟槽在接触地面后，形成完全封闭的一个气管，从而产生频率较窄的鸣叫噪声。

（5）因轮胎弹性振动而产生的噪声。

车辆正常行驶时，前沿区的胎面花纹接触地面，对地面形成一定撞击，产生激振。

车内异响常见原因有哪些

车内异响常见原因有哪些车内异响是指在行驶或运转过程中，车辆内部发出的异常噪声。

这些噪声可能来自于车辆各个部件之间的摩擦、振动或松动，可能是由于部件磨损、老化、损坏或不良安装所导致的。

下面将介绍一些常见的车内异响的原因。

1. 底盘声音：底盘定义了车辆的结构框架，因此底盘的异响可能是由于底盘结构的松动或损坏引起的。

常见的底盘声音包括咔嗒声、嘎吱声和嘈杂声。

2. 弹簧声音：弹簧连接了车辆底盘和车轮，它经常会受到路面颠簸和震动的影响，从而产生噪声。

当弹簧老化或损坏时，它们可能会发出咔嗒声或嘎吱声。

3. 刹车噪音：刹车系统是车辆安全的重要组成部分，但当刹车盘、刹车片或刹车卡钳存在问题时，可能会产生刺耳的刹车噪音。

这些噪音可能是摩擦、磨损或不正确安装造成的。

4. 轮胎噪音：轮胎是车辆与地面接触的唯一部件，不正确的轮胎平衡或轮胎磨损可能会导致嘈杂的轮胎噪音。

轮胎的胎面磨损不均匀或胎面花纹设计不合理也会造成轮胎噪音。

5. 空调系统噪音：空调系统是设备繁多的复杂系统，其中的风扇、压缩机、冷凝器和蒸发器等部件可能会引起噪音。

这些噪音可能是由于风扇叶片弯曲、压缩机问题或其他部件的松动或磨损导致的。

6. 悬挂系统噪音：悬挂系统是车辆承受路面冲击和震动的重要组成部分，当悬挂系统的部件出现松动、磨损或损坏时，会产生嘎吱声、咔嗒声或嘈杂声。

7. 内饰噪音：车内饰包括座椅、仪表板、门板等部件，当这些部件松动或损坏时，可能会发出咔嗒声、嘎吱声或摩擦声。

8. 发动机噪音：发动机是车辆的心脏，正常工作时会产生一定的噪音。

然而，当发动机存在问题时，如缺少润滑油、活塞磨损或配气机构故障等，会引起异常的发动机噪音。

9. 传动系统噪音：传动系统包括离合器、变速器和传动轴等部件，在发动机和车轮之间传递动力。

当传动系统部件损坏或倾斜时，会产生嘈杂的噪音。

10. 玻璃噪音：车辆的玻璃包括前挡风玻璃、车门窗玻璃等，它们的密封性和质量对于有效减少外界噪音的进入非常重要。

汽车振动噪声测量实验报告

汽车振动噪声测量实验报告一、实验目的汽车振动噪声测量实验的主要目的是探究汽车行驶时所产生的振动和噪声，并通过测量分析来找出其产生原因，以便进行相应改进。

二、实验原理1.振动：在汽车行驶过程中，由于路面不平整或车辆本身设计缺陷等原因，会产生不同频率和幅度的振动。

这些振动会通过底盘传递到车内，给乘客带来不适感。

2.噪声：汽车行驶时所产生的噪声来源较多，包括发动机、轮胎与路面摩擦、风阻力等。

这些噪声也会通过底盘传递到车内，影响乘客舒适度。

3.测量方法：为了准确测量汽车振动和噪声，需要使用专业仪器进行测试。

常用仪器包括加速度计、麦克风、频谱分析仪等。

加速度计用于测量振动信号，麦克风用于测量声音信号，频谱分析仪则可将信号转化为频谱图以便进一步分析。

三、实验步骤1.准备工作：确保测试车辆处于正常工作状态，所有仪器已经校准并连接好。

2.振动测量：使用加速度计对车辆进行振动测量。

将加速度计固定在底盘上，并进行数据采集。

通过数据分析，可以得出车辆在不同路况下的振动情况。

3.噪声测量：使用麦克风对车辆进行噪声测量。

将麦克风放置在车内，并进行数据采集。

通过数据分析，可以得出车辆在不同路况下的噪声情况。

4.信号分析：将振动和噪声信号转化为频谱图，并进行进一步分析。

通过频谱图可以找出信号中存在的主要频率和幅度，以及其产生原因。

5.改进措施：根据分析结果，制定相应的改进措施，例如更换悬挂系统、降低发动机噪声等。

四、实验结果与分析经过实验测量和信号分析，我们发现汽车行驶时所产生的主要振动频率为10Hz-50Hz，而噪声主要来自于发动机和轮胎与路面摩擦。

针对这些问题，我们可以采取以下措施进行改进：1.更换悬挂系统，提高车辆稳定性和舒适度。

2.降低发动机噪声，采用消音器等降噪设备。

3.改善路面状况，减少轮胎与路面摩擦产生的噪声。

五、实验结论通过本次汽车振动噪声测量实验，我们深入了解了汽车行驶时所产生的振动和噪声，并通过测量分析找出了其产生原因。

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２ｋｈａｅｍｅｓｒｄ０ｍ／ｒａｕｅ．Ｔｅｒｓｌｅｅｈａｆｔｅｅｆｃｓｏｅｄｆｒｎｘｅｔｆｔｅｗｅｒｏｈｎｅｉｒｈｅｕｔｒｖａｔｅｌｗｏｆｔｆｔｉｅｅｔｅｔｎｓｏｒａｎｔｅｉｔｒｓｌｈｅｈｆｉｏ
海
（同济大学汽车学院，上海
［摘要］在分析了车内振动和噪声传递路径的基础上，消声室内由底盘测功机拖动分别安装了未磨损轮在胎、中度磨损轮胎和完全磨损轮胎的整车，测试了６ｋ／０ｍｈ与１０ｍｈ匀速行驶和车速从１０ｍｈ降至２ｋ／２ｋ／４ｋ／０ｍｈ的
ＨｅＪａｆｎｉｎｅｇ，ＪｎＸｉｏｉｎｉａｘｏｇ，ＪｎＣｈｎｉａｇ，ＰｎｅｅｇＷｉ＆ＨｅＨａｌ
ＣｌｇｏｌｅｏｔｍｔｅＥｇｎｅｉｇｏ￣ｉｎｖｒ，ｈｎｈｉ２１０ｅｆＡｕｏｉｎｉｅｒ，ＴｎｊｉｓＳａｇａ０８ｏｖｎＵｅ４
动和噪声的方法主要有软件仿真分析方法和试验测试方法，究内容有车身板件振动对车内噪声的贡研献量分析 ¨ 、Ｊ振动和噪声的传递路径分析以及使用不同花纹轮胎时车内振动和噪声分析等。轮胎是汽车与地面接触的唯一部件，它在路面激励作
ｖｂａｉｎａｄｎｉｅｏｅｉｌｎｅｉｅｅｔｄｖｎｏｄｔｎ．ｉｒｔｎｏｓｆｖｈｃｅｕｄｒｄｆｒｎｒｉｇｃｎｉｏｓｏｆｉｉ
Ｋｅｗｏｄｓ：ｔｒａｒ；ｉｅｉｒｖｂａｉｎ；ｉｅｉｒｎｉｅ；ｓｇａｏｅｓｎｇｙｒｉｅｗｅｎｔｒｏｉｒｔｏｎｔｒｏｏｓｉｎｌｐｒｃｓｉ
『ｂｔａｔＢｓｄｏｅａａｓｎｔｅｔｎｍｓｉａｈｆｎｅｉｒｉｒｔｎａｄｎｉ．ｅｉｅｉｅＡｓｃ］ａｅｎｔｎｌｉｏａｓｉｏｐｔＳｔｒｂａｉｎｏｅｖｈｃｓｔｎｗｒｈｙｓｈｒｓｎｏｉｏｖｏｓｌｗｈ
产生很大影响，同时轮胎在高速运转过程中产生的高频辐射噪声也会通过气隙或者板件透射传递到车内而形成车内噪声Ｊ。轮胎在整个使用寿命过程中是不断磨损的，本
汽
２１（３）９期０２年第４卷第
车
工
程
ＡｕｏｔｅＥｇｎｅｉｇｔｍｏｉｎｉｅｒｖｎ
２２１０１６１
轮胎磨损对车内振动和噪声影响的分析研究
何剑峰，晓雄，靳靳畅，彭为，何
２１０）０８４
刚舌
文中以不同磨损程度的轮胎代表轮胎的整个使用寿命过程，以其为试验对象，并以整车为试验平台，在消声室内测试不同工况下的车内振动和噪声信号，以研究轮胎磨损对车内振动和噪声的影响。
车内振动和噪声作为影响汽车乘坐舒适性的重要因素之一，已受到越来越多的关注。研究车内振
ｃｎｉｏｓ（ｒｉｓａｃｎｔｔｐｅｓｆ０ｍｈａｄ１０ｍ／ｎｏｓｎｉｅｓｅｄｆｌｇｒｍ１０ｍｈｔｏｄｔｎｃｕｓｔｏｓｎｅｄｋ／ｎ２ｋｈａｄｃａｔｇｗｔｔｅｉｏ４ｋ／ｉｅａｓｏ６ｉｈｈｐｌａｎｆｏ
ｔｅ．ｄｒｔｌＯＴｔｅｎｏｌｔｌｒｉｅｒｒｅｙｃａｓｓｄｎｍｏｔｒｉｎｃｏｃｃａｅ．ＴｅｉｓｍｏｅａｅｙＷ１ｉｓａｄｃｍｐｅｅｙｗｏｎｔｓａｅｄｖｎｂｈｓｉｙａｍｅｅｎａｅｈｉｈｍｂｒｈｒＩｒｒｉｖｂａｉｎｓｇａｓａｈｅｔｒｐｉｔｏｈｏｆａｄｔｅｎｉｉｎｌｔｄｖｒｈａｏｉｏｎｅｈｅｐｒｔｎｉｒｔｉｎｌｔｔｅｃｎｅｏｎｆｔｅｒｏｎｈｏｓｓｇａｓａｒｅｅｄｐｓｔｎｕｄｒｔｒｅｏｅａｉｏｅｉｉｏ
滑行等３种工况下顶棚中心点振动信号和驾驶员头部噪声信号。试结果揭示了在不同土况下不同轮胎磨损程度测
对车内振动和噪声的影响规律。
关键词：轮胎磨损；内振动；内噪声；号处理车车信ＡｎＡｎｌｓｓＳｕｄｎｔｅＥｆｅｔｆＴｉｅＷｅｒｏｈａｙｉｔｙｏｈｆｃｓｏｒａｎｔｅＩｔｒｏｂａｉｎａｄＮｏｓｆＶｅｉｌｓｎｅｉｒＶｉｒｔｎｉｅｏｈｃｅｏ
用下引起的悬架和连接件振动会对车内振动和噪声
Hale Waihona Puke １轮胎引起的车内振动噪声传递途径
汽车在运行过程中有多个振动源和噪声源，如发动机的振动和噪声、进排气系统的振动和噪声、风噪声、胎噪声和悬架与转向系统噪声等Ｊ轮。为了