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某乘用SUV车型整车NVH性能试验研究

2021-11-24 22:30:33·  来源：AUTO行家  
　
导读Reading guideNVH 性能是SUV 车型重要的性能构成，较低的车内振动水平及良好的声品质是SUV 车型NVH 性能设计的必然要求，文章针对某自主开发SUV 和竞品SUV
导读
Reading guide
NVH 性能是SUV 车型重要的性能构成，较低的车内振动水平及良好的声品质是SUV 车型NVH 性能设计的必然要求，文章针对某自主开发SUV 和竞品SUV 两款车型，开展了加速工况80 km/h 下的车内振动对标分析及声压对标分析，同时开展了巡航工况下的二者的车内振动与声品质对比分析，试验结果表明，两款SUV 车型NVH性能满足目标要求。
关键词：乘用车；NVH 性能；试验研究
作者：张文华
单位：江铃汽车股份有限公司 产品开发技术中心
随着国民经济的飞速发展，人民的物质生活水平稳步提高，出行工具由之前的公共交通逐渐延伸为私家车，尤以SUV 为代表的车型销量也得到迅猛增长，同时，人们对于SUV 车型NVH 品质和安全性能要求也越来越高。国内汽车设计早期是以代加工为主要形式，伴随着自主开发能力的快速提升，自主SUV 车型也日趋普遍，其NVH 性能也媲美竞品合资车型。
NVH 是指噪声，振动和声振粗糙度，良好的NVH 性能会大幅改善驾驶人员和乘客的感受，同时也会提升SUV 市场品质和口碑，助力自主品牌乘用车媲美合资车型性价比[1-4]，故研究SUV 车型的NVH 性能对比分析具有重要价值和意义。
本文研究源于自主开发某款SUV 车型，需确保其NVH性能满足设计目标要求，采用NVH 专业测试设备，对某自主开发SUV 和某竞品SUV 两款车进行了加速工况下的车内振动对标分析，加速工况下车内声压对标分析，以及巡航工况下的车内振动对标分析及声压对标分析，测试结果表明两款SUV 都满足设计目标要求。

(a) 某自主开发SUV

(b) 某竞品SUV
图1 某自主开发SUV 和某竞品SUV
01加速工况整车NVH 性能试验对标分析
1.1 加速工况车内振动对标分析
本文对某自主开发SUV 和竞品SUV 两款乘用SUV 车型进行了加速工况下整车NVH 性能对比测试试验，主要分析2.5 g 全油门加速工况下座椅位置处的NVH 振动水平。座椅是车身附件中的重要组成部件，人身体直接与座椅接触，汽车的振动都会通过座椅传递到人的身体[5]，因此座椅的NVH振动水平对整车NVH 性能有着直接影响。

图2 某自主开发SUV 加速工况下座椅处NVH 测试结果

图3 某竞品SUV 加速工况下座椅处NVH 测试结果
本文按照上述测试方法，得到了某自主开发SUV 和某竞品SUV 的加速工况下座椅处NVH 测试结果，分别见图2 和图3。可以得出，座椅处红斑及共振带较少，自主开发SUV能量振动阶次为0.92，要略高于竞品SUV能量振动阶次0.61，但都小于目标接受范围0.96。
1.2 加速工况车内声压对标分析
本文对某自主开发SUV 和竞品SUV 两款乘用SUV 车型进行了加速工况下整车声压NVH 性能对比测试，加速度为2.5 g，得到如图4 的试验对标结果，前排在1 100 rpm～1 600rpm 二阶声压级接近，自主开发SUV 车内声压峰值为75 dB，而竞品SUV 车内声压峰值为65 dB，二者都小于目标值80dB，符合设计目标。


图4 某自主开发SUV 和竞品SUV 加速工况下车内声压测试结果
02巡航工况整车NVH 性能试验对标分析
2.1巡航工况车内振动对标分析
SUV 因其良好的造型和城市巡航工况性能，必然要求其巡航工况下NVH 性能需满足设计目标。本文开展了某自主开发SUV 和某竞品SUV 的巡航工况下的方向盘振动和地板振动对标分析，车速为80 km/h。


图5 某自主开发SUV 和某竞品SUV 巡航工况下方向盘振动测试结果


图6 某自主开发SUV 和某竞品SUV 巡航工况下地板振动测试结果
本文进行了某自主开发SUV 和某竞品SUV 巡航工况下方向盘振动测试，结果如图5，可以得出，某自主开发SUV方向盘的由轮胎激励引起的峰值为0.025 g，略高于竞品SUV的峰值0.02 g，都小于目标值0.03 g，满足设计目标。同时进行的地板振动测试结果如图6，结果显示，自主开发SUV 地板由于路面激励的振动峰值为0.012，略高于竞品峰值0.007，但都小于目标值0.02。
2.2 巡航工况车内声压对标分析
车内和电池同时制冷，如图6，该模式是车内制冷模式和电池制冷模式的集成。车内制热，如图7。电动空调压缩机将高温低压的气态冷媒，压缩为高温高压的液态冷媒；经过车内换热器，与车内空气热交换，车内空气温度上升，冷媒温度降低，成为低温高压的液态冷媒；再通过制热节流短管降压，成为低温低压的气态冷媒；通过车外换热器，吸收车外空气热量，冷媒温度升高，成为高温低压的冷媒；接下来进入气液分离器，液态冷媒储存在气液分离器内，高温低压的气态冷媒进入压缩机，开启下一轮制热循环。如环境温度低于−10 ℃，还需要辅助PTC 加热。
某电动汽车热泵空调系统工作模式分析
图7 某自主开发SUV 和某竞品SUV 巡航工况车内声压测试结果
整车NVH 设计主要有三个目标，即减振降噪，声品质控制和声音设计。响度是人耳对声音总体响亮程度的心理声学指标，声压级和声功率级等参数是从声音的大小和能量的大小来衡量声音的特征[5]。本文开展了某自主开发SUV 和竞品SUV 的巡航工况车内声压对标分析，车速为80 km/h，测试结果如图7。结果显示，自主开发SUV 该工况下，声压级为62 dB，竞品SUV 声压级为57 dB，都小于目标值70 dB。
03结论
本文采用NVH 专业测试设备，对某自主开发SUV 和某竞品SUV 两款车进行了加速工况下的车内振动对标分析，加速工况下车内声压对标分析，以及巡航工况下的车内振动对标分析及声压对标分析，测试结果表明两款两款SUV 都满足设计目标要求。
【参考文献】
[1] 陈其忠.轮胎结构设计对轮胎性能影响的研究[D].青岛:青岛理工大学,2018.
[2] 郑璐.轿车子午线轮胎NVH 性能影响因素的研究[J].轮胎工业,2020,10(1):18-21.
[3] 凌子红.乘用车车内噪声源识别与综合治理技术研究[D].西安:长安大学,2017.
[4] 周玲.乘用车噪声问题及其降低方法的研究[D].南昌:南昌大学,2019.
[5] 庞剑.汽车车身噪声与振动控制[M].北京:机械工业出版社,2015.
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