未來汽車將朝著安全、環保、低成本、信息化、舒適性的方向不斷前進。消費者對汽車舒適性的滿意程度主要體現在對汽車整體性能的滿意程度上,即消費者需要低噪聲、低振動、駕駛平順的體驗。文章介紹的汽車聲學包便是提高整車的nvh性能的一種手段。 1 汽車聲學包定義 汽車聲聲學首先需要了解汽車的nvh性能。nvh是noise(噪音)、vibration(振動)、harshness(平順性)的簡稱。汽車的nvh性能是衡量一個汽車品質的重要指標。 車內噪音的來源非常復雜:發動機的振動和噪音、排氣系統的噪音、風扇噪音、傳動系統噪音、內飾系統噪音、路胎振動、胎噪、制動噪音以及風噪等都是車內噪音的根源。通常,人們習慣于按傳播路徑將車內噪音區分為兩大類, 即:由結構傳遞的中、低頻噪音,它們通常由動力系統的振動、車身懸置系統的振動以及路胎振動而引起,并通過車身結構振動傳播到車內;由空氣傳遞的中、高頻噪音,涉及:動力系統噪音、路胎摩擦噪音以及風噪等。這些錯綜復雜的車內噪音來源表明,改善汽車的nvh性能是一項復雜的系統工程。 提高汽車的nvh性能除了主動降噪,如優化發動機及車身機構、提高車身動靜剛度、改進底盤系統等方法來控制噪聲源及傳播路徑;還需要必要的輔助手段。汽車聲學材料作為一種輔助降噪的手段便應運而生了。 汽車聲學材料就是指跟汽車nvh性能相關的各類吸音、隔音、減震、密封的部件的總稱,如前圍板隔熱墊、地毯、頂棚、孔塞、空腔隔斷等等。 2 汽車聲學產品的分類 汽車聲學產品按裝配在汽車的部位可分為前機艙部件、駕駛艙部件、行李箱部件三部分;汽車聲學包按所起的作用可分為隔音部件、吸音部件、減震部件、密封部件。 3 汽車聲學選用的材料 作為汽車聲學的材料必須在一定寬頻的范圍內具有吸音、隔音的作用;另外還要遵循環保、阻燃、輕量化、高性價比等原則。常用的隔聲材料有epdm、eva等;常用的吸聲材料有玻璃纖維、玻璃棉、pu發泡、pet毛氈等。目前聲學選用的材料大都同時具有吸音、隔音、減震的性能,只是側重點稍有區別,這就需要根據部件安裝的具體部位選用最佳的方案。 4 聲學配件 現根據某款車型來介紹聲學配件。汽車聲學設計遵循的原則應該為:先進行密封后進行吸隔音;先確定聲源后進行阻斷;重點位置著重處理。 4.1 孔塞 孔塞包括貼片,廣泛應用于車門、側圍、地板等部位,用來密封安裝孔、焊接定位孔、避讓孔、工藝孔、漏液孔、減重孔等,這些孔的存在都影響車身的密閉性,并且傳遞噪音,都應進行封堵。 為了防止涉水實驗出現滲水、漏水現象,地板上的孔需要用熱熔性質的孔塞來進行密封;該款車型上選用的是熱熔的eva+pa材料做成的孔塞來密封。 側圍、車門上的小孔(直徑<10mm)一般用pvc貼片來進行密封;大孔(10mm<直徑)一般用橡膠孔塞來密封;異形孔,例如該車型前地板四個焊接避讓孔采用熱熔膠+pa材料的孔蓋來密封,有的車型也采 用熱熔膠+金屬材料的孔蓋來密封。 孔塞密封完成后,汽車駕駛艙形成一個相對密封的空間,這是后期吸隔音處理的前提環境。 4.2 空腔隔斷 焊接完成的白車身在下邊梁、abc柱、頂蓋邊梁等處都是空腔結構,這些空腔結構在汽車低速行駛時傳遞外部噪聲,高速行駛時形成氣流共鳴噪聲,因此必須將此類空腔進行分段隔斷。 空腔隔斷的方法有很多種,現主要介紹以下兩種:一是直接往空腔處塞吸音海棉,使其充滿整個空腔,從而阻斷氣流的高速流動,兼具一定的吸音效果;二是采用pa材料本體配合eva發泡材料組成,卡子到空腔里面,對于較小的空腔,直接粘接eva發泡材料,待經過涂裝高溫過程后,eva發泡材料發泡充滿整個空腔,從而阻斷氣流的高速流動來起到隔音的效果。eva發泡材料的發泡率可隨空腔大小來調整。 4.3 阻尼材料 阻尼材料主要是將機械振動的能量轉化為熱能或其他可以損耗的能量從而達到減振的目的。現在常用的阻尼材料有瀝青類阻尼材料和橡膠類阻尼材料。圖3為該款車阻尼片布置圖,采用的是瀝青類阻尼材料。 4.4 前機艙部件 前機艙聲部件主要包括:前圍板外隔熱墊、發動機蓋隔熱墊。 前圍板外隔熱墊、發動機蓋隔熱墊處于前機艙內,作用應以吸音為主,且考慮到前機艙特殊的工作環境,目前較多的采用無紡布+玻璃纖維,厚度10mm左右。因為前圍板外隔熱墊還有隔熱的作用,在一些中高檔車中,其外面還有一層鋁箔。
4.5 駛艙部件 駕駛艙聲部件主要包括:前圍板內隔熱墊、地毯、頂棚、座椅、其他內飾部件里的吸隔音部分。 前圍板內隔熱墊裝在駕駛艙一側,是為了阻止汽車動力系統噪音,前圍板內隔熱墊應以隔音為主,吸音為輔。目前較多采用pet吸音棉+eva表皮,也有廠家使用pet吸音棉+pu表皮,但效果稍差。該款車型采用的是15mmpet吸音棉+2mmeva表皮。 |