某EV车型路噪优化分析

某EV车型路噪优化分析

赵利平1  ,刘伟2  ,杨付增3

1身份证号码：232326198608113830  2 身份证号码：130636198810277330 3 身份证号码：372929198708234210

摘要：因EV车型无发动机噪声的遮蔽，在行驶过程中路噪问题尤为凸显，因此研究路噪性能提升机理，可提高乘客感知度和产品竞争力。

关键词：路噪、性能提升

0前言

某EV车型，在开发验证过程当中，发现车辆40、50、60kph工况在粗糙路面行驶过程当中路噪较大，以至于车内声压级高，乘客存在抱怨，通过排查分析，200Hz左右轮胎空腔音对车内声压级影响较大。本文主要讲述路噪的影响因素，为后期同平台车型开发验证提供指导。

图1 粗糙路面空腔音示意图

1路噪原因分析

在车辆行驶过程当中，路面激励通过轮胎激励传递到轴头，经过轴头激励悬架，悬架振动传递到副车架从而传递到车身，激励车身板件振动，钣金件振动辐射到车内，另一方面车辆行驶过程当中的摩擦声、气动噪声、泵气噪声通过空气路径传播到车内。

图2 路噪产生机理示意图

2.针对200Hz左右轮胎空腔音进行排查

2.1 静音棉轮胎方案

从噪声源-轮胎开始排查，静音棉轮胎对于降低路噪效果显著，通过60kph工况测试发现，静音棉轮胎与原状态相比，200Hz左右峰值基本消失。

图3 静音棉轮胎方案

2.2 转向节加动力吸振器方案

在转向节上安装动力吸振器，通过车轮和动力吸振器振动的相位相反、偏频相等原理，两者振动相互抵消，达到减少轮胎振动对空腔模态的激励降低路噪的目的。

即：

通过50kph工况测试发现，在左后、右后转向节处增加动力吸振器，前排车内噪声可降低3.5dB(A)，后排可降低4.5dB(A)，增加动力吸振器对于降低路噪有很好的效果。

图4 动力吸振器方案

2.3 其他结构传递路径排查

利用BTPA方法，40km/h工况在其他传递路径被动端布传感器，排查相关路径对于200Hz左右空腔音贡献，发现后副车架与后弹簧被动侧幅值明显，初步判断后副车架和后弹簧为主要贡献路径，进行相对应的方案验证。

图5 各路径贡献示意图

对后副车架进行模态测试，发现其存在199Hz模态，为验证后副车架是否有共振放大车内空腔音的作用，对后副车架进行了配重、提高、降低后副车架刚度三种方案进行测试验证。

图6 后副车架模态布点与振型示意图

通过对副车架配重、提高、降低后副车架衬套刚度进行验证，发现副车架加配重方案，后排明显改善1.5dB(A)；后副车架刚度改变对空腔声有改善，特别是前排更好；但降低副车架衬套刚度，鼓噪有变差风险，提高副车架衬套刚度，低频声恶化，因此单纯改变副车架衬套刚度不利于NVH性能，需要通过衬套结构优化。

图7 后副车架验证方案与结果

后弹簧刚度为117N/mm，通过整车约束状态下测试原点频响，发现存在194Hz的模态频率，因此为了避开200Hz附近轮胎空腔模态，将后弹簧刚度提高到143N/mm，通过对比模态测试结果，整体模态频率升高，以达到与空腔声问题频率避频的效果，防止共振放大，通过实车测试前后排都改善2.5 dB(A)。

图8 不同刚度后弹簧原点频响与车内噪声测试结果

2.4 车身面板排查

以40kph工况测试结果发现在后轮罩贴阻尼，对于空腔音无改善，而后地板增加配重后，200Hz左右空腔音恶化，在后侧围贴阻尼时前排改善1 dB(A)，后排改善4 dB(A)。

图9 后侧围贴阻尼测试结果

2.5声学包排查

在后围填充吸音棉，验证对车内空腔音效果，通过实测测试，发现此方案对于200Hz左右空腔音无效。

图10 后围填充吸音棉方案测试结果

3 结论

本文通过对200Hz左右轮胎空腔音过大问题，从源、路径、响应分别进行分析，验证其对试验样车空腔音的影响，最终得出如下结论：

(1)静音棉轮胎对于200Hz左右轮胎空腔音有极好的消除作用，考虑其开发成本问题，可作为工程化备选方案;

(2)在后侧车轮转向节处增加动力吸振器方案，对于车内空腔音有明显降低，由于车型开发前期预留空间问题，不能完全消除轮胎空腔音峰值；

(3)高刚度轮旋弹簧，可以避开空腔模态频率，对于空腔音峰值有2.5 dB(A)改善；

(4)后围填充吸音棉方案无效、后地板配重方案对于空腔音有恶化效果；

(5)副车架配重方案，对后排有1.5dB(A)改善、 降低副车架衬套刚度，鼓噪有变差风险，提高副车架衬套刚度，低频声恶化、后侧围贴阻尼方案前排改善1dB(A)，后排改善4dB(A)。

综上所述，降低200Hz轮胎空腔音，改变单一影响因素达不到预期效果，需进行多方案联合调校，以达最优效果，提高产品核心竞争力。

[参考文献]

[1] 庞剑,谌刚,何华.汽车噪声与振动—理论与应用[M].第1版,北京理工大学出版社,2006:234

[2] 沈伟,易斌,陆伟领. 动力吸振器在降低车内路噪中的应用.汽车工程,2010:32:8