汽车振动噪声(NVH)控制——汽车工业面临的新问题

NVH研究及评价方法

NVH研究及评价方法蒋鑫青岛理工大学，青岛，中国，266520******************【摘要】噪声、振动与声振粗糙度,是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。

业界将噪声、振动与舒适性的英文缩写为NVH（Noise、Vibration、Harshness），统称为车辆的NVH问题，研究汽车的NVH特性首先必须利用CAE技术建立汽车动力学模型，已经有几种比较成熟的理论和方法。

车辆NVH 特性已越来越受厂家和客户的重视，因此如何开展NVH 的评价、诊断对于解决NVH问题非常关键，它也在产品开发过程中的标杆研究和产品定型、积累设计数据起非常重要的作用。

【关键词】NVH；研究方法；评价标准About NVH Research and Evaluation MethodsJiang XinQingdao Technological University Qingdao.China.266520******************Abstract:Noise, sound vibration and harshness is a comprehensive measure of the quality of the car manufacturing to car users feel is the most direct and the surface. The industry will be noise, vibration and comfort abbreviation for NVH collectively referred to as the vehicle NVH issues the research vehicle.NVH characteristics must first be using CAE technology vehicle dynamics model has several mature theory and method. Vehicle NVH characteristics have become more and more attention by the manufacturers and customers, and how to carry out the NVH evaluation, diagnosis is crucial for solving NVH problems, it is also the benchmark in the product development process and product styling, design data isaccumulated important role.Key words:NVH; research method; evaluation criterion第一章绪论1.1 NVH简介汽车在使用一段时间之后，一些元件(如传动系的齿轮、联轴节、悬架中的橡胶衬套、制动器中的制动盘等)的磨损将对整车的NVH特性产生重要影响，它们的强度、可靠性和灵敏度分析是研究整车特性的重要工作，这也就是所谓高行驶里程下汽车NVH特性的研究。

汽车NVH振动与噪声分析

汽车NVH介绍1.NVH现象与基本问题2.噪声与振动源3.NVH传递通道4.NVH的响应与评估5.NVH试验6.NVH的CAE分析7.NVH开发8.汽车声品质动态性能静态性能汽车的性能❑汽车的外观造型及色彩❑汽车的内室造型、装饰、色彩❑内室及视野❑座椅及安全带对人约束的舒适性❑娱乐音响系统❑灯光系统❑硬件功能❑维修保养性能❑重量控制❑噪声与振动（NVH ）❑碰撞安全性能❑行驶操纵性能❑燃油经济性能❑环境温度性能❑乘坐的舒适性能❑排放性能❑刹车性能❑防盗安全性能❑电子系统性能❑可靠性能NVH 是汽车最重要的指标之一汽车所有的结构都有NVH问题☐车身☐动力系统☐底盘及悬架☐电子系统☐……在所有性能领域（NVH，安全碰撞、操控、燃油经济性、等）中，NVH是设及面最广的领域。

什么是NVH？NVH : N oise, V ibration and H arshness⏹噪声Noise:●是人们不希望的声音●注解: 声音有时是我们需要的●是由频率, 声级和品质决定的●频率范围: 20-10,000 Hz⏹振动Vibration●人身体对运动的感觉, 频率通常在0.5-200 Motion sensed by the body,mainly in .5 hz-50 hz range●是由频率, 振动级和方向决定的⏹不舒服的感觉Harshness●-Rough, grating or discordant sensation为什么要做NVH?☐NVH对顾客非常重要⏹NVH的好坏是顾客购买汽车的一个非常重要的因素. ☐NVH影响顾客的满意度⏹在所有顾客不满意的问题中, 约有1/3是与NVH有关. ☐NVH影响到售后服务☐约1/5的售后服务与NVH有关决定NVH的因素顾客的要求政府法规公司的需要和技术能力竞争车NVH –车速–发动机转速的关系动力系统(P/T) NVH路噪Road Noise风噪Wind Noise车速Vehicle speedSpeed1030507090110130150Wind NVH Road NVHPowertrain NVHPowertrain NVH DominanceRoad NVH DominanceWind NVH Dominance路面及动力系统的振动Road & P/TVibration路面及动力系统的噪声Road & P/T Sound风激励噪声Wind Noise 动力系统的声品质P/T Sound Quality0 Hz100 Hz250 Hz800 Hz5000 Hz NVH与频率的关系多通道分析源-通道-接受体模型⎛jP iF P ⎪⎭⎫⎝⎛jP P ⎪⎭⎫ ⎝P源通道源接受体源源源通道通道Interior Sound & VibrationNoise path 1Noise path 2Noise source 1Vibration source 1Noise source 2Noise source N ……Vibration source 2Vibration source N……Vibration path 1Vibration path 2Vibration path …Noise path …•源–动力系统–风–路面–其他•通道–底盘–车身–内饰–其他•接受体–耳朵–手–脚–座椅1.NVH现象与基本问题2.噪声与振动源3.NVH传递通道4.NVH的响应与评估5.NVH试验6.NVH的CAE分析7.NVH开发8.汽车声品质源: 动力系统NVH动力系统PowertrainPowertrainPowerplantDrivelineExhaustIntakeMountEngineTransmission动力总成Powerplant发动机噪声源机械振动与噪声◆曲轴系统◆凸轮轴系统◆链,齿轮,皮带◆非燃烧引起的冲击◆附件燃烧噪声☐活塞载荷☐气缸盖载荷☐曲轴轴承载荷流动噪声•进气•排气•风扇024680.20.40.60.811.21.41.61.8R e s p o n s e @ I n e r t i a M引起的问题☐曲轴共振☐曲轴的应力集中和断裂曲轴扭转振动阻尼器Damper 1.橡胶阻尼器2.液压阻尼器变速器啸叫•T.E. vs. Gear NoiseX aX bGear Mesh❑齿轮制造精度不够❑齿轮匹配对中不好❑齿轮材料不好啸叫的原因：齿轮啮合不好变速器敲击啸叫的原因：❑曲轴扭振❑传动轴系转速波动❑变速器齿轮间隙控制不好01000020000300004000050000600000100200300400500600700Crank Angle (degrees)F o r c e M a g n i t u d e (N )MB1 Mag Excite MB1 Mag JOA MB2 Mag Excite MB2 Mag JOAMB3 Mag Excite MB3 Mag JOA MB4 Mag ExciteMB4 Mag JOA动力总成NVH❑动力总成的弯曲模态❑动力总成的辐射噪声❑悬置位置的振动❑附件的振动及辐射噪声启动噪声发动机缸盖15CM处CM5_CB10改进前浪迪_K14五菱_B12CM5_CB10改进后改进方案为：1、加强飞轮2、飞轮启动齿轮不倒角3、加大飞轮启动齿圈直径变速箱分动器后传递轴后驱动桥后半轴前传递轴前驱动桥前半轴支撑轴承万向节传递轴系的NVH☐第一阶传递轴激励☐传递齿轮啸叫☐2阶激励r O AB 1. 齿轮啮合2. 轴的不平衡3. 由十字连接引起的2阶激励进气系统和排气系统的NVH排气系统进气系统TailpipeOrifice 歧管的设计与声品质1进气总管23654进气系统NVH空滤器❑进气口噪声❑壳体的辐射噪声四分之一波长管谐振腔排气系统的NVH控制指标❑挂钩传递到车体的力❑排气尾管噪声❑壳体辐射噪声控制方法：☐消音器的设计☐波纹管/球连接的选择☐。

汽车NVH介绍普及

NVH问题贯穿于汽车研发、生产和使用全过程，涉及到汽车各个子系统，如发动机、底盘、车身和空调等。
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

汽车nvh技术的发展现状

汽车nvh技术的发展现状
汽车nvh技术是指对汽车噪音、振动和刚度的控制技术，它是汽车制造业中非常重要的一项技术。

随着人们对汽车舒适性的要求越来越高，汽车nvh技术的发展也越来越重视。

目前，汽车nvh技术的发展主要集中在以下几个方面：
1. 噪音控制：通过优化车辆结构、降低发动机噪音、减少风噪等方式，实现车内静音效果。

2. 振动控制：通过调整车辆悬挂系统、底盘结构等，减少车身振动对车内乘员的影响，提高车辆行驶的平顺度和舒适度。

3. 刚度控制：通过增加车身刚度，提高整车的结构强度和稳定性，减少车身变形和噪音产生。

4. 主动降噪技术：采用电子控制技术，通过车内麦克风和扬声器，实现对车内噪音的实时监测和消除。

5. 电力化驱动的nvh控制技术：随着新能源汽车的快速发展，电力化驱动的nvh控制技术也得到了广泛应用，可以有效降低电动汽车的噪音和振动。

总的来说，汽车nvh技术的发展趋势是：将传统的被动控制技术向主动控制技术转变，结合先进的电子技术和智能控制算法，实现更精确、更高效的噪音、振动和刚度控制。

同时，汽车nvh技术还将和其他领域的技术融合，为汽车制造业带来更多的创新和发展机遇。

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面临NVH挑战的汽车设计、研究和教育问题

Ｔｉｐｐｒｌｓａｅｓｖｒｉｒｔｎａｄｎｉｒｂｅｉｍｐａｉｏｏｏｌｅｒｓｕｃｓｄｃａｄｈｓａｅｌｔｔｓｅｅａｖｂａｏｎｏｓｐｏｌｗｔｅｈｓｎｓｍｅｎｎｉａｏｒｅ（ｉｔｉｕｒｌｉｅｍｓｈｓｎｔｅ
ｂｏｔｔｌｎｓｂｃｌｓ，ｎｒｉｉｎａｄｓｕｔｒｌａｓｖｃ—ｌｔｔｒｌｏｉａｉｏｔｌｙｃｎａｅｔａｋａｈａｄｄｙｆｃｏ）ｎｔｃｕａｐｔ（ｉｏｅｓｉｍａｉｓｒｂｔｎｃｎｒｃｅｍｅ，ｒｔｒｈｓａｃｅａｖｒｏｏｄｖｃｓｈｔｘｉｉｓｅｔｌ－ａｙｎｎｍｐｉｄ—ｅｓｉｅｒｐｒｉ）Ｅａｌｃｄｒｋｓｄｉｌｅｅｉａｅｈｔｐｃｒｙｖｒｉａｄａｌｕｅｓｎｉｖｏｅｔｓｘｍｐｅｉｌｅｂａｅ，ｒｅｎｓｅｔｂｌａｇｔｔｐｅ．ｓｎｕｖｉａｄｔａｓｓｉｓｉｃｄｎｅｒ，ｅｒｇ，ｎｌｔｅ）ｅｇｎｕｔａｄｓｓｅｓｎｓｓｅｓｎ．ｉａｙｎｒｎｍｉｏ（ｌｉｇｇａｓｂａｉｓａｄｃｕｃｓｎｉｅｓｎｎｕｎｈ，ｍｏｎｓｎｐｎｉｕｐｎｉｓＦｎｌ，ｕｏｏｌ，
ｈｂｉｎｌｃｒｃｖｈｉｌｓｓｖｒｗｏｓｎｉｒｔｏｒｂｅａｅｅｒｄｔｔｓｆｅｅｈａｌｎｓｙｒｄａｄｅｅｔｉｅｃｅ，ｅｅａｎｅｎｉｅａｄｖｂａｉｎｐｏｌｍｓｈｖｍｅｇｅｈａｅｄｉｒｎｔｌｅｇｅ．ｌｐｏｃ
ｏｆｒｉｒｖｄｅｅｇｆｃｅｃｌｎｔｏｔａｄｗｅｇｔｅｕｔｎｒｑｉｍｅｔ．ｒｈｒｗｉｈｄｅｔｏｍｐｏｅｎｒｙｅｆｉｙａｏｇｗｉｃｓｎｉｈｄｃｉｅｕｒｉｎｈｒｏｅｎｓＦｕｔｅ，ｔｔｅａｖｎｆｈ

汽车NVH分析与控制技术

汽车NVH分析与控制技术汽车NVH（Noise, Vibration, and Harshness）是指汽车在行驶过程中产生的噪音、振动和不舒适性问题。

这些问题对驾驶员和乘客的舒适性和驾驶体验产生了负面影响，因此，汽车制造商和研发人员致力于开发和应用NVH分析与控制技术，以减少和消除这些问题。

NVH分析是通过测量、评估和模拟汽车系统的噪音、振动和不舒适性，来确定其源头和影响因素。

通过使用专门的测量设备和分析软件，可以对整个汽车系统进行全面的分析，包括发动机、底盘、车身和内饰等组成部分。

通过了解和分析这些数据，工程师可以确定问题的原因，并采取相应的措施进行改进和优化。

NVH控制技术是通过设计和应用适当的材料、结构和技术措施，以减少或消除汽车系统的噪音、振动和不舒适性。

这些技术包括但不限于以下几个方面：1.噪音控制：包括降噪材料的使用，改善发动机和排气系统的设计，优化空调和音响系统的噪音表现等。

此外，还可以通过改进车身隔音效果、密封性能和减震技术，减少路面噪音的传递和产生。

2.振动控制：通过改进结构设计、使用合适的减振材料和技术手段，抑制源头振动的传递和产生。

例如，可以使用减振垫、隔振支撑、悬挂系统优化等方法来减少车辆在高速行驶时的颤动和共振现象。

3.不舒适性控制：通过改进悬挂系统、座椅设计和空调系统，提高座椅的舒适性和乘坐体验。

此外，还可以通过提高座舱空气质量和通风性能，减少疲劳感和不适感。

NVH分析和控制技术的应用，在汽车制造过程中起到了重要的作用。

首先，它可以提高汽车的竞争力和市场价值。

消费者对舒适性和驾驶体验的要求越来越高，汽车制造商可以通过在产品设计和生产过程中应用NVH技术，提供更加舒适、低噪音和低振动的汽车产品。

其次，NVH技术的应用可以提高汽车的安全性能。

噪音和振动往往会干扰驾驶员对环境的感知，并对驾驶员的注意力和反应能力产生负面影响，从而增加事故的风险。

减少噪音和振动可以提高驾驶员对道路状况和其他车辆的感知能力，提高驾驶的安全性能。

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。

汽车nvh技术研究现状与展望

汽车nvh技术研究现状与展望汽车NVH技术（噪音、振动与冲击）是汽车工程领域中的重要研究方向之一。

随着人们对乘坐舒适性的要求不断提高，汽车NVH技术的研究也变得愈发重要。

本文旨在探讨汽车NVH技术的研究现状与展望。

汽车NVH技术的研究主要集中在噪音、振动和冲击三个方面。

噪音是指汽车运行中产生的声音，包括发动机噪音、风噪音、轮胎噪音等。

振动是指汽车运行时产生的震动，包括发动机振动、车身振动等。

冲击是指汽车行驶过程中的冲击力，如路面颠簸所产生的冲击力。

在噪音方面，目前的研究主要集中在减少发动机噪音和风噪音。

发动机噪音是汽车运行中最主要的噪音来源之一，研究人员通过改进发动机结构和材料，优化排气系统以及加装隔音材料等方式来降低发动机噪音。

风噪音则是汽车高速行驶时产生的噪音，研究人员通过改进车身结构，优化车窗和门的密封性能等来减少风噪音的产生。

在振动方面，研究人员主要关注汽车运行时产生的车身振动和发动机振动。

车身振动是由于路面不平和车轮运动所引起的，研究人员通过优化悬挂系统和减震器的设计，改进车身刚度和阻尼等方式来减少车身振动。

发动机振动则是由于发动机工作过程中的不平衡力所引起的，研究人员通过改进发动机平衡系统、减小发动机质量不平衡等方式来降低发动机振动。

在冲击方面，研究人员主要关注汽车行驶过程中的冲击力对乘坐舒适性的影响。

他们通过改进悬挂系统和减震器的设计，优化轮胎的结构和材料等方式来减小冲击力的传递，提高乘坐舒适性。

未来，汽车NVH技术仍有许多挑战和发展空间。

首先，随着新能源汽车的快速发展，如电动汽车和混合动力汽车，研究人员需要更加关注这些新能源汽车的NVH性能，以确保其乘坐舒适性。

其次，随着自动驾驶技术的不断发展，汽车NVH技术也需要适应自动驾驶模式下的特殊要求，如减少噪音对驾驶员和乘客的干扰。

此外，随着人们对环境保护的要求增加，研究人员还需要关注汽车NVH技术对环境的影响，减少汽车运行过程中产生的噪音和振动对周围环境的污染。