3的整車故障問題與NVH有關

“汽車NVH”想必大家都聽說過，但是，僅有部分人能說明其含義，那就是N-Noise、V-Vibration和H-Harshness，即噪聲、振動與聲振粗糙度(又稱為不平順性或衝擊特性)。汽車NVH是衡量汽車製造質量和水平的一個綜合性問題，它帶給汽車用戶的感受是最直接、最表面、最真切的。汽車NVH問題是國、內外整車製造企業和各零部件企業重點關注的問題之一。

數據顯示，約1/3的整車故障問題與車輛的NVH問題有關係，而各大公司消耗在車輛的NVH問題上的研究經費超過全部經費的1/5。

1、汽車NVH問題都有哪些?

汽車是一個由激勵源( 發動機、變速器等)、振動傳遞器(由懸架系統和連接件組成)和噪聲發射器(車身)組成的系統。汽車NVH特性的研究應該以整車作為研究對象，但由於汽車系統極為複雜，因此，經常將它分解成多個子系統進行研究，如發動機子系統(包括動力傳動系統)、底盤子系統(主要包括懸架系統)、車身子系統等。

圖1 影響車輛NVH性能的因素

所以，根據問題產生的來源一般將汽車NVH分為發動機NVH、車身NVH和底盤NVH三大部分；進一步還可細分為空氣動力NVH、空調系統NVH、道路行駛NVH、制動系統NVH等等。其實，乘員在汽車中的舒適度感受以及由於振動引起的汽車零部件強度和壽命問題均屬於NVH的研究範疇。

2、汽車NVH問題屬於系統性問題

汽車的NVH問題是系統性的。例如，有些轎車行駛時車廂噪聲大，查源頭在發動機，那麼，這樣一個噪聲問題可能牽扯到三個部分，一個是發動機本身的噪聲大，一個是發動機懸置部件減振效果差，一個是車廂前圍和地板隔音技術不好，顯然，這是一個互相關連的系統性問題。

一般，當我們遇到車廂噪聲較大時，通常會考慮是不是車廂隔音技術和材料的問題，其實真正的噪聲源頭是發動機，如果僅僅加強車廂的隔音技術和材料，那也只是治標不治本，不能從根源解決問題。

當然，噪聲產生一般源於振動，行車振動大往往噪聲也較大。因此，從汽車NVH問題的角度看，解決噪聲不能頭痛治頭，腳痛治腳，而應該考慮到整車其他方面的問題，例如要考慮到車身、發動機、輪胎、彈性支承等諸方面。

3、研究和評價方法

圖2 NVH Director-完整的NVH流程

圖3 FEM和BEM在NVH中的應用

目前，比較成熟的CAE技術有以下幾種：

(1)多體系統動力學方法

a. 將部件抽象為剛體或彈性體，研究其動力學特性；

b. 應用於汽車底盤懸架系統、轉向傳動系統低頻範圍的建模與分析。

(2)有限元方法(FEM)

a. 適用於車身結構振動、車室內部空腔噪聲的建模分析；

b. 與多體系統動力學方法相結合來分析汽車底盤系統的動力學特性。

(3)邊界元方法(BEM)

a. 降低求解問題的維數，方便地處理無界區域問題；

b. 應用於汽車車身結構和車室內部空腔的聲固耦合系統的分析。

(4)統計能量分析方法

a. 研究子系統之間能量流動和模態響應的統計特性；

b. 適用於結構、聲學等系統的動力學分析。