整车设计时应考虑NVH要素.docVIP

整车设计时应考虑NVH要素(呕心沥血之作，申请加威望) 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。悬置理论刚度计算:液压悬置的刚度可以随频率变化而变化，所认其刚度取值转速应以100r/min为刻度分段取值；而橡胶悬置以怠速转速为基准进行固有频率计算传递率一般取值为0.25，但也可根据要求调整，但基本上在0.3-0.1之间。T=1/(1-λ*λ) ? ? λ=f/fnT:振动传递率 ? f：激振频率 ? fn：固有频率从上式可以得出系统固有频率fn。动力总成总动刚度计算Kd=W*(2 fnπ)* (2 fnπ)根据参考悬置型式选取静刚度曲线，并根据总重选取悬置静载变形量ds。因发动机悬置左右对称，故其静载荷：Pf=0.5*W*b1/(b1+b2)变速箱支撑静载荷：Pr=W*b2/(b1+b2)因此可得出发动机悬置动刚度Kf及变速箱支撑动刚度Kr.Kf=Pf*dsKr=Pr*ds又因发动机悬置受布置影响(发动机高度、车架纵梁间距等因素)及惯性解耦要求，一般布置成安装面与XZ平面成一角度θ。故悬置在动力总成作用下产生的形变可分解为dsp与dsr。dsp=ds*cosθdsr=ds*sinθ外力W可分解为剪切力Fx与压缩力Fz。Fp=W*cosθFr=W* sinθ设发动机悬置的剪切刚度为Kr、压缩刚度为Kp。Kd=Kp* cosθ* cosθ+Kr* sinθ* sinθ橡胶悬置根据其截面一般有压缩刚度与剪切刚度比值；液压悬置一般以Kp=Kr*3进行理论估算。从上式可得出发动机悬置剪切刚度Kr、压缩刚度Kp具体数值，液压悬置还可以作出估算动刚度-频率曲线。在悬置试制样品生产出来以后，再进行实车测试，考虑动力总成转动惯量的影响再对参数进行一些调整。1.2、进气系统进气噪声主要由以下几部分组成：周期性压力脉动噪声、涡流噪声、汽缸的赫姆霍兹共振噪声、进气管的气柱共振噪声。周期性压力脉动噪声：在发动机气门的开闭过程中，必将引起进气管道中空气压力及速度的波动，引起空气密度的周期性变化，产生周期性压力脉动噪声。周期性压力脉动与进气管道内的压力脉动相吻合，是进气噪声的主要组成部分。涡流噪声：当高速气流进入气缸时，由于在气流通道内有气门、气门导管、及进气管内的毛刺、砂眼等障碍物，气流受阻产生涡流噪声。此项内容为发动机生产质量控制范畴。汽缸的赫姆霍兹共振噪声：汽缸内气体压力脉动激发频率等于与发动机本体赫姆霍兹共振频率时产生。此项内容属于发动机本体设计需考虑因素。进气管的气柱共振噪声：进气门关闭时，进气管变成了一个一头封闭、一头开口的等截面管。管道内的气体由于 具有连续的质量和可压缩性，在外来声源的激振下易发生共振。产生进气管的气柱共振噪声。此项内容噪声贡献值一般很小。周期性压力