扎心了, 异响还是共振?

正时说车啊2024-08-20 17:32:21  65

汽车作为一个复杂的零件组合体,主要组成部分有发动机、变速器、悬架、制动系统、车身、内饰等。上万个零件组合在一起运动时,零件本身、零件与零件、零件与地面,总会存在各种各样的声响。

近一段时间,中国质量新闻网接到的部分投诉都和异响和共振相关,什么是异响,什么是共振,这和NVH有什么关系,今天的文章就来讨论一下。

什么是NVH?

Noise,噪声

Vibration,振动

Harshness,粗糙度,这里指声音、振动的粗糙度

上面三个英文单词的首字母缩写,就是NVH,在汽车行业具体指汽车噪声、振动、舒适性等各项指标的总称。由于振动会产生噪声,噪声和振动的瞬时特性又用声振粗糙度来评价,三者之间相互影响,因此将三者放到一起共同研究。

Noise噪音,主要指不期望的声音。很多人喜欢V8低沉轰隆声和排气声音,这种声音就不属于噪音。

Vibration振动,一般的频率范围是中低频。例如发动机怠速的抖动,就属于NVH中需要改进的指标。

Harshness是声振粗糙度。这个指标比较主观,客观数据较难以度量,可以理解为不平顺性。例如过减速带时,底盘传来的声音,是直接的“铛铛”声,还是经过隔绝处理的“咚咚”声。

上摆臂配重块用于消除某个特定频率的噪声

从车身部位划分,NVH可以分为动力系统、底盘系统和车身系统。其中动力系统主要是发动机、传动系统、进排气系统,这一部分主要有发动机运转时的振动和轰鸣;底盘系统,行驶时轮胎发出的路噪,接受路面起伏时的冲击和振动;车身系统,行驶时空气摩擦发出的风噪,内部组件受到来自动力系统、底盘系统传递振动,产生激励的噪声等等。

由于涉及到的零部件非常多,使得NVH的系统性工程极其庞大,这不仅仅是靠吸音棉就能解决。而且NVH的开发需要考虑多种场景,包括行驶动态、环境、温度等,甚至每个人的听力和身体感受也有所不同,带有一部分的主观性。

因此,NVH的难点就在于,对声音和振动选择性的进行保留,对于不好的声音振动需要减少或消除,并增强有益的声音。但总体上,NVH还是营造一个安静舒适的乘车环境,这也符合大多数人的认知,即车辆越安静,振动越小,车辆越高级。

异响还是共振

传统内燃机汽车的NVH改善,主要针对发动机、变速箱、底盘,以及胎噪、路噪、风噪三大外部噪音。

而新能源汽车在动力总成构型上展现出更为简化和紧凑的设计。电机天生噪声振动更低,加上高度集成的减速器和电控装置,使得动力传递更为直接和顺畅,但也带来振动和噪声控制上的复杂性——动力系统更安静了,少了发动机噪音的“掩盖”,更多路噪、风噪及内部的振动噪音会更加凸显其它的路噪、风噪及内部的振动声音会更加明显。

接下来我们举例说明。

驾驶者内部共振

有相当一部分新能源汽车的车窗玻璃都采用双层夹胶隔音玻璃,进一步隔绝外部的噪声,同时很多新能源汽车的车顶采用全玻璃天幕。这样一来,驾驶室内部就类似一个“回音壁”的声腔。

在行驶过程中打开单侧车窗,且窗外有连续的隔离护栏、隔离绿化带的时候,在气流的作用下,就极其容易产生频率共振,进而导致车厢内的共振。这也是目前多数消费者抱怨车辆共振的原因之一,解决的办法也很简单,只需要打开对侧的车窗即可打破“声腔”,大幅降低共振带来的不适感。

物品移动/磕碰

车内异响有很大一部分原因,是由于驾驶员或乘客在车内放置的一些物品,由于颠簸造成的。如车门储物槽内的笔、发夹,与塑料不断碰撞发出的有节奏的异响。

解决办法:车辆厂家可以在储物槽内增设植绒材质或橡胶材质的内衬减少磕碰声响,但由于成本控制和车辆定位的一些因素,作为消费者,将储物槽的物品固定或取走,就能解决此类异响。

车身形变

汽车作为一个较大的结构物体,在路面行驶,是会发生车身形变的。在形变的过程中,车门的密封胶条、内饰衬板,因为形变互相挤压、摩擦也会发出一些异响。

解决办法:作为消费者,无法解决车型形变,但可以在车门密封条处涂抹专用的橡胶润滑剂来消除异响。而作为厂家,提高车身的扭转刚度也能解决此类NVH问题,这也是为什么很多厂家都在宣传自家的车身扭转刚度数值的原因之一,扭转刚度越高,NVH性能越好。

发动机舱异响

发动机舱出现异响有多种可能性,如气门开闭的的“哒哒”响,皮带轮发出的“滋滋”响,压缩机离合器吸合时的“啪”响,空调压缩机的“嗡嗡”响等。

绝大部分发动机声响都是正常的,但部分高频的异响,如涨紧轮的“滋滋”响,标志涨紧轮轴承缺乏润滑,气门开闭“哒哒”响,可能是机油压力不足,或粘度不正确导致。

解决办法:发动机异响,最好直接到专业维修店检修。

变速箱异响

变速器零件较多,引起响声的原因也比较复杂。一般来说,变速器的声音主要是齿轮啮合、拨叉工作、电磁阀开闭、离合器结合、发动机共振、传动部件配合间隙等导致的噪声及共振的声音。

解决办法:和发动机异响一样,变速器异响也最好直接到专业维修店检修。

此外,还有一部分发动机、变速器的异响是由于振动过大导致,由于动力系统依靠多个支架与车身连接,当支架的橡胶老化、内部液压油流失,就会导致无法吸收振动,进而产生过大的噪声和振动。

解决办法:更换老化的发动机/变速器支架。

轮胎异响

一般轮胎异响是由于轮胎花纹内卡了小石子,在转动过程中与路面碰撞发出的有节奏的声音,且随车速增加。

解决办法:清理轮胎花纹。

悬挂异响

悬挂异响一般由于球头老化,配合间隙过大导致,或者转向拉杆螺丝未按规定锁紧时,在经过减速带或不平整路面时,悬挂异响会比较严重。

此外,控制臂/连杆的橡胶胶套老化、减振器内的缓冲块、减振顶胶老化失效也会导致类似的异响问题。

解决办法:锁紧悬架固定螺丝,更换老化的球头、胶套、缓冲块等部件。

车轮轴承异响

轴承异响一般声音是“嗡嗡”或“哒哒”声,会在较为固定的工况下出现,如固定某个时速、转向时,从故障车轮位置发出,一般可以比较明显的分辨出故障车轮位置。

解决办法:更换故障轴承。

制动异响

踩下制动踏板时,车辆发出比较大的噪音、异响,一部分情况是刹车片金属含量较高,存在“硬点”摩擦导致的异响。

另外一种声音比较尖锐的“吱”声,则是刹车片磨损到极限位置时,磨损指示器或刹车片背板摩擦刹车盘发出的声音。

解决办法:第一种情况是正常情况,如果无法解决,只能更换低金属含量的刹车皮解决。第二种情况严重影响安全,需要立刻更换刹车皮。

编后语

在汽车研发中,NVH可以说贯穿的整个研发周期,不仅包括对传统噪声和振动的控制,还涉及到对声振粗糙度的改善。此外,还会特别关注异响的控制,异响不仅会影响驾乘人员的听觉感受,还引发对车辆质量的担忧,为的就是给驾乘人员带来更好的舒适性,NVH和异响、振动可谓紧密相关。

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