一辆电动汽车引发的NVH问题

目前电动汽车普遍使用的“滑板”架构造成了其独有的NVH问题。在位于伊利诺伊州诺默尔镇的Rivian装配厂，一辆Rivian R1T皮卡的滑板底盘正在与车身进行组装。（Rivian）  

电动汽车比传统汽车更安静，但这并不意味着其降噪工作更容易。

对许多人来说，“行驶安静”是电动汽车的一个重要卖点。但是，几位NVH工程专家6月初在底特律举行的汽车技术会议上表示，整车变得更安静，并不会使降噪任务变得更轻松，反而改变了降噪方式。这些NVH专家强调，目前业界对电动汽车的“全新”安静感达成了一个普遍共识：大幅降低的与传动系统相关的噪声、振动和声振粗糙度（NVH）会在很大程度上使车内人员听并感知到其他的NVH来源。

Autotech 2022 电气化与NVH的专家座谈环节，从左至右：Jeff Hodgkins、Brent Dreher、Lee Rodgers、Jian PAN。（SAE）

Auria Solutions高级工程总监Jian PAN表示，在电动汽车中，“轻微的吱吱声都会变得更加明显”。尽管这一点似乎不言而喻，PAN还是补充说，电动汽车会让车内人员听到新的、不熟悉的噪声频率，而且其中一些频率的噪声可能特别令人不快。他表示，电动汽车驱动电机发出的某些频率的噪声可能与内燃机的“噪声特征”完全不同，而且非常扰人。与此同时，在没有内燃机噪声覆盖的情况下，座椅调节电机和电动车窗发出的相对较小的噪声现在成了主要的噪声源。

基于以上观点，法拉第未来（Faraday Future）的NVH与耐用性CAE工程师Brent Dreher指出，许多现有和未来的电动汽车都是建立在“滑板”底盘架构上的，这些架构倾向于使用空心挤压件作为主要结构元件，而不是大多数内燃机汽车常用的钢制承载式或非承载式车身。Dreher强调，空心结构元件比铸钢结构更容易传递和增强噪声。

侧视镜到齿轮

结构问题只是个开始。由于电动汽车总体相对安静，因此需要对传统汽车部件的NVH问题进行重新审视。德国软件模拟工具开发商VI-Grade的高级应用NVH技术专家向与会者表示，侧视镜或许会成为电动汽车NVH研发的突破口。最近，侧视镜成为了空气动力学家的研究重点，他们通过使用外形更流畅、带有保护壳的摄像头来替代笨重的传统侧视镜组件，以降低车辆风阻。Hodgkins表示，电动汽车的安静使得侧视镜周围呼啸的风产生的噪声在座舱内听得更尤为清晰，“风就像直接吹在司机耳边一样”。Hodgkins提倡使用侧视摄像头，以减少这一关键区域的风噪。

侧视镜产生的风噪成了影响座舱噪音的罪魁祸首，OEM正在尝试使用带有保护壳的摄像头来替代笨重的传统侧视镜。（本田）

专家组的许多成员同意，可以通过增加特殊的多层隔音玻璃解决该问题。隔音玻璃已逐渐在高档内燃机汽车上普及或者作为高级设备包选装，可以预见未来也可能使用隔音玻璃降低电动汽车的路噪和风噪。但是，一些小组专家表示，使用隔音玻璃时需要谨慎。因为如果全车玻璃并非完全采用隔音玻璃，那么会在车内产生一些令人不快的、不平衡的噪声区域。法拉第未来的Dreher说：“以前，你可能从未听到过变速箱发出的响声”，电动汽车的“安静”对变速箱部件的供应商“施加了巨大的压力”。现在的电动汽车中通常装有相对简单一些的变速箱，其齿轮会发出一些接近于驱动电机频率的噪声。他表示，聚合物材料齿轮技术已取得一些进展，但是电动汽车的驱动电机通常具有更大的扭矩和更广的转速范围，因此对齿轮材料的要求也更高。Dreher补充道：更大的扭矩也意味着公差要求也变得更严格，这通常会导致成本增加。

倍耐力最近介绍了一种新的轮胎“降噪”技术，该技术可能被证明有助于降低电动汽车的轮胎/道路产生的路噪。（倍耐力）

Dreher表示，法拉第未来已经对倍耐力制造的“降噪”轮胎进行了测试。后者声称通过在轮胎的胎腔边缘插入聚氨酯“泡绵”可吸收振动和其他频率的噪声，从而将“车内人员感知到的噪声减半”。

Drive Systems Design的首席工程师Lee Rodger补充道，垂直整合程度较高的OEM会发现，如果现在从外部采购电动汽车的主要部件，如驱动电机、变速箱、甚至是电池组，那么NVH的管理会变得更加困难。因此，他们可能会更加重视整车与部件仿真模型的使用。

仿真软件的“大胜利”

VI-Grade的Hodgkins表示，越来越复杂的仿真软件可以创建声音特征模型，让供应商可以直接比较组件，也可以评估其对整车NVH的贡献。在判断选择更昂贵的NVH优化组件是否具有合理的客户价值时，仿真模型起到了重要作用。他补充道，在许多开发级别上，人类对声音差异的判断都可能难以量化。Hodgkins表示：“声音健忘症”会导致连续的对比失效，哪怕是那些间隔很短的时间内进行的对比。

Auria的Jian PAN补充说，仿真模型的最佳用途是帮助设计师修改设计。一些OEM正在打造汽车的“声音特征”，为开发人员定制电动汽车的NVH时提供指导。法拉第未来的Dreher对本次小组讨论做了最佳总结：“我们不是在消除声音，而是在设计声音”。