汽車振動(dòng)噪音產(chǎn)生原理及最新汽車降噪材料應(yīng)用和施工方法.doc

汽車振動(dòng)噪音產(chǎn)生原理及最新汽車降噪材料應(yīng)用和施工方法隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，不同品牌的汽車在使用性能和安全性能之間的差別越來越小，并且為了節(jié)省燃油，汽車輕型化逐漸成為主流，這就帶來了汽車高速度行駛時(shí)帶來的振動(dòng)和噪聲問題，特別是經(jīng)濟(jì)車型更為明顯，表現(xiàn)在城市內(nèi)低速行駛時(shí)感覺噪音小，如果汽車行駛在坑洼道路或高速行駛時(shí)就覺得噪音大，相比之下汽車的舒適性能成為了區(qū)分汽車品牌好壞的重要因素之一。多數(shù)顧客駕駛汽車時(shí)，期望得到安靜和平穩(wěn)能充分享用車內(nèi)語音通信和影音娛樂系統(tǒng)，因此在購買汽車的時(shí)候非常在意汽車的噪聲和振動(dòng)性能，汽車的振動(dòng)與噪聲性能和顧客對汽車的總體性能和評價(jià)密切相關(guān)，能讓顧客直接感受到一部車是否舒適并對此特別關(guān)注。按照汽車結(jié)構(gòu)可以將振動(dòng)與噪聲分成兩大部分：動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)與噪聲和車身與整車的振動(dòng)與噪聲。第一部分的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)與噪聲涉及管道聲學(xué)、進(jìn)氣、排氣系統(tǒng)的噪音和振動(dòng)，動(dòng)力裝置振動(dòng)的隔離和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)和噪音等，第二部分車身與整車的振動(dòng)和噪音，包括結(jié)構(gòu)振動(dòng)與結(jié)構(gòu)噪音、風(fēng)激勵(lì)噪音等?？梢钥闯觯瑢τ诘谝徊糠之a(chǎn)生的噪音屬于汽車設(shè)計(jì)時(shí)所決定的，一般人難以改變，對于第二部分產(chǎn)生的噪音我們是可以通過某種方式來處理解決的。首先我們必須知道汽車跟普通房間相比是個(gè)特殊的環(huán)境結(jié)構(gòu)，它是能高速移動(dòng)、可產(chǎn)生整體振動(dòng)的密閉小空間，決定了汽車產(chǎn)生噪音的方式和消除方式跟普通房間是完全不一樣的?？梢院唵蔚匾造o止和運(yùn)動(dòng)兩種狀態(tài)來大致區(qū)分。圖1中，靜止時(shí)一般噪音是由外界產(chǎn)生，外界的噪音通過打開的門窗直接傳入室內(nèi)或車內(nèi)，噪音衰減量非常小，噪音傳到室內(nèi)時(shí)，高分貝噪音直接造成室內(nèi)或車內(nèi)人員不適。圖2中，當(dāng)關(guān)閉門窗后，外界的噪音大部分噪音被反射回去，進(jìn)入到室內(nèi)或車內(nèi)的噪音大為減少，這樣就覺得室內(nèi)或車內(nèi)有寧靜的感覺。消除外界噪音可用具有高效反射聲音特性的材料來減少和防止外界聲音傳入室內(nèi)。圖3當(dāng)汽車行駛時(shí)，對于不同的路面狀況和行駛速度都會(huì)產(chǎn)生不同頻率的整車車身振動(dòng),而車身是振動(dòng)和噪音傳入車內(nèi)的傳遞通道,各種振動(dòng)和噪音都會(huì)通過車身傳入車內(nèi)。當(dāng)條件達(dá)到激勵(lì)起車身振動(dòng)而產(chǎn)生的噪音時(shí)車身振動(dòng)會(huì)同時(shí)向車外和車內(nèi)部輻射噪音，向車內(nèi)輻射的噪音如果不被衰減的話會(huì)在車內(nèi)光滑的內(nèi)壁反射疊加就會(huì)形成強(qiáng)烈噪音令到乘客不舒適。圖4是在車內(nèi)鋪設(shè)汽車專用吸音棉后的示意圖。這種汽車專用吸音棉是多種材料熱噴熔而成，結(jié)構(gòu)是極細(xì)長管狀纖維，具有吸音系數(shù)高、阻燃、吸水率極低、不發(fā)霉、無毒無味無粉塵等特點(diǎn)，目前此新型材料在許多整車廠都已經(jīng)大量采用來吸收降低發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車行駛所產(chǎn)生的噪音。當(dāng)車外的環(huán)境噪音和車身振動(dòng)產(chǎn)生的噪音進(jìn)入吸音棉后噪聲能量在大量極細(xì)管狀長纖維中與空氣摩擦消耗掉，最終進(jìn)入車內(nèi)的噪音能量大為減弱，而削弱后進(jìn)入車內(nèi)的噪音也可以被吸音棉吸收減少反射，施工后可以明顯地感覺到吸音降噪后安靜的效果。這個(gè)應(yīng)用目前也廣泛用于現(xiàn)代建筑聲學(xué)處理中，例如卡拉OK包廂、聽音室等，在室內(nèi)墻面大量敷設(shè)吸音材料來吸收聲音和減少反射聲達(dá)到安靜和消除回授嘯叫聲的目的。（這里要注意汽車的大多數(shù)部件直接與車身連接，如排氣系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)，這些系統(tǒng)的噪聲和振動(dòng)都會(huì)傳遞到車身，所以汽車設(shè)計(jì)時(shí)車身容易激起振動(dòng)的頻率一定是要和與之相連接的系統(tǒng)的振動(dòng)頻率分開，否則兩個(gè)系統(tǒng)之間會(huì)產(chǎn)生共振。為了避免產(chǎn)生共振，原車設(shè)計(jì)車身的各振動(dòng)頻率都是經(jīng)計(jì)算、實(shí)驗(yàn)預(yù)定的，不要貼額外材料去改變車身的共振頻率，以免車身和其他系統(tǒng)產(chǎn)生共振而可能增加難以預(yù)料的車內(nèi)新噪音）下面我們以馬自達(dá)5來做汽車吸音降噪工程施工的例子。剛提回來還沒上牌的新車，車主說低速行駛時(shí)沒多大問題，當(dāng)時(shí)速達(dá)到80-100km后整車車身振動(dòng)大、低頻共鳴噪音大，要求處理高速行駛時(shí)產(chǎn)生的各種噪聲。噪音描述符合絕大部分中小型車的噪音特性。在弄清楚噪音產(chǎn)生的原因后跟車主詳細(xì)解釋各部位振動(dòng)所產(chǎn)生噪音的原理和解決方法，車主明白認(rèn)可后開始動(dòng)工做降噪工程。首先要跟顧客交流，詳細(xì)了解該車的各種噪音情況，分析噪音產(chǎn)生的原因，向車主解釋該車噪音產(chǎn)生的部位、原理和處理方法以及施工后能達(dá)到的效果,讓顧客明白放心消費(fèi)。1、 全車4門（5門）吸音降噪音4門（5門-后廂門）做吸音主要作用：許多外界環(huán)境噪音是通過車門進(jìn)入到車內(nèi)的，做車門吸音施工可以吸收降低車門振動(dòng)產(chǎn)生的噪音和吸收減輕外界的噪音傳入車內(nèi)，還可以吸收汽車音響喇叭后部的聲音能量減少駐波產(chǎn)生，能使汽車音響的聲音更清晰干凈，低頻下潛更深。上圖是拆下車門后的情況,可以看到車門密封塑料板和裝飾門板預(yù)留有各種設(shè)備安裝和檢修孔，還可以看到車門各部位做有各種不同結(jié)構(gòu)和形狀的加強(qiáng)筋肋來增加車門強(qiáng)度，減少車門振動(dòng)以免產(chǎn)生噪音，在原車塑料裝飾門板內(nèi)原車廠已經(jīng)放置了少量的吸音材料,在這個(gè)部位放置吸音材料吸收汽車行駛時(shí)車門振動(dòng)產(chǎn)生的噪音和吸收外界通過車門傳進(jìn)來的各種外界噪音可以使車內(nèi)變得更安靜。這個(gè)是門板施工后的圖片，施工時(shí)要預(yù)留出各部件、線束插頭的孔位，在塑料裝飾門板內(nèi)鋪設(shè)專用吸音棉后可以有效降低車內(nèi)的噪音。對一些對這個(gè)降噪施工方法的降噪效果存在疑慮的車主可以先介紹他做4門吸音來感受效果，然后決定是否做全車降噪施工，做完4門吸音降噪是可以讓車主感受到車內(nèi)環(huán)境噪音降低的。2、 全車底盤的吸音降噪施工 全車底盤進(jìn)行吸音降噪施工，可以大大減輕汽車行駛在不平路面所產(chǎn)生的振動(dòng)通過懸掛系統(tǒng)傳到底盤引起的以及其他系統(tǒng)的振動(dòng)傳入底盤引起底盤振動(dòng)產(chǎn)生的低頻噪音，施工后汽車通過類似減速帶等所的生產(chǎn)的低頻噪音變輕變小，噪音振蕩時(shí)間變短促，底盤聲音變扎實(shí)，降噪效果明顯，使駕駛室內(nèi)更安靜舒適?？梢钥吹秸麄€(gè)底盤易產(chǎn)生共振的地方已經(jīng)有各種加強(qiáng)筋和止振材料來抑制振動(dòng)的產(chǎn)生，但汽車行駛時(shí)路面狀況和汽車速度是不可預(yù)見的，一旦達(dá)到一定條件（比如車速80km/h以上）底盤就會(huì)激起產(chǎn)生振動(dòng)向車內(nèi)輻射噪音，底盤是汽車自身產(chǎn)生噪音的重要部位，如果不能有效地吸收消除噪音就會(huì)形成壓耳的低頻共振噪音。從空曠的底盤情況來看，整個(gè)底盤增加良好的吸音材料來提升舒適性余量非常大。我們可以按照底盤尺寸鋪設(shè)400克/平方的吸音棉，要求嚴(yán)格的可以在汽車前半部分正副駕駛處最易產(chǎn)生振動(dòng)的部位鋪設(shè)兩層吸音棉來取得更好降噪效果，底盤降噪的效果明顯。3、 后備箱和后輪觳降噪施工后箱處施工主要是消除備胎部位振動(dòng)產(chǎn)生的空響聲以及后輪觳部位個(gè)部件產(chǎn)生的振動(dòng)所引起的各種噪音和阻止外界各種噪音的傳入，后箱的吸音降噪施工對后排乘客的乘坐舒適性影響大，施工完成后可以大大消除后排的各種噪音，效果明顯，如果車主只對后排噪音不滿意可單獨(dú)對后排進(jìn)行施工。 剪取相應(yīng)尺寸的吸音棉進(jìn)行施工鋪設(shè)，兩側(cè)后輪輪觳部位盡量鋪滿來吸收降低兩側(cè)部件振動(dòng)產(chǎn)生的噪音以及外界傳入的胎噪等噪音，原車后裝飾板增加一層吸音棉可增強(qiáng)降噪效果，這個(gè)部位降噪效果是明顯的。4、 儀表臺(tái)降噪施工儀表臺(tái)下鋪設(shè)吸音棉主要是消除發(fā)動(dòng)機(jī)噪音對駕駛?cè)撕统丝偷母蓴_，一般普通車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上到2-3千轉(zhuǎn)以上的時(shí)候駕駛室內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)噪音是相當(dāng)明顯的，儀表臺(tái)下進(jìn)行吸音降噪施工后發(fā)動(dòng)機(jī)噪音變小變細(xì)，可以感覺到發(fā)動(dòng)機(jī)聲已經(jīng)移出車外的車頭部位，而且發(fā)動(dòng)機(jī)聲音悅耳。儀表臺(tái)部位的施工可拆下方向盤下的塑料護(hù)板和雜物箱，先用一些小的吸音棉邊角料塞到各縫隙中吸收發(fā)動(dòng)機(jī)通過擋火墻傳入的噪音，然后再儀表臺(tái)內(nèi)到油門-離合踏腳處整體鋪設(shè)一層吸音棉，注意施工時(shí)吸音棉不能堵住空調(diào)的進(jìn)風(fēng)口，否則會(huì)出現(xiàn)不冷或其他空調(diào)故障。5、 發(fā)動(dòng)機(jī)和路噪的處理汽車駕駛室內(nèi)有幾個(gè)部位是發(fā)動(dòng)機(jī)和路噪出入的薄弱點(diǎn)，一是排擋桿部位，排擋和手剎機(jī)構(gòu)直接有開口通出車外，一般車只用橡膠防塵圈來密封，發(fā)動(dòng)機(jī)、路噪以及外界的噪音會(huì)從密封處出入車內(nèi)，排擋部位鋪設(shè)填充吸音材料可有效消除發(fā)動(dòng)機(jī)和路噪。二是前門的前邊緣，由于這里的結(jié)構(gòu)特殊，普通經(jīng)濟(jì)型車這里只有一層密封條，發(fā)動(dòng)機(jī)和路噪會(huì)從車門邊傳入，而葉子板內(nèi)的空腔是無阻擋的跟發(fā)動(dòng)機(jī)艙相連的，一般車發(fā)覺兩邊發(fā)動(dòng)機(jī)和路噪大就是這個(gè)部位傳入的噪音，可用隔音棉等材料卷成相應(yīng)形狀在葉子板內(nèi)從發(fā)動(dòng)機(jī)蓋上部到最下的空腔進(jìn)行密封，隔斷發(fā)動(dòng)機(jī)和路噪的傳入，這個(gè)部位的施工對降車內(nèi)低噪音也是非常有效和明顯的。到此大部施工完成，其他A、B、C柱、各空腔等可根據(jù)車主要求的實(shí)際情況進(jìn)行施工，也可以再減低部分噪音，增強(qiáng)整車整體降噪效果。施工完成后把車內(nèi)的各部件恢復(fù)安裝檢查后可以跟車主出去路試，各種噪音會(huì)明顯減少的。如還有其他噪音如環(huán)境噪音大、風(fēng)噪大、胎噪大等，則有可能是因?yàn)檐囬T密封不好的原因，