Введение
В этой главе представлен обзор того, как шум, вибрация и резкость (NVH) могут быть произведены в транспортном средстве, и какие корректирующие меры возможны.
Что понимают под NVH в автомобильной технике
N = шум - звук, можно услышать
V = вибрация - осцилляция, может ощущаться
H = резкость - шероховатость, может быть услышана и ощущена
Типы шумов в технологии NVH
- Шумы в транспортном средстве классифицируются по их нотам: низкие ноты - рычание, гудение; ноты среднего тона - жужжание, вихри; высокие ноты - вой, свист, скрип.
- Громкий вой и свист болезненны для ушей.
Откуда берутся различные банкноты в транспортном средстве:
- Низкие ноты в основном производятся двигателем.
- Низкие ноты также вызваны дорожным покрытием, особенно если поверхность грубая. Это форма осушения, которое может ощущаться пассажирами транспортного средства как вибрация или шероховатость.
- Однако высокие ноты, которые воспринимаются как вой или свист, часто являются воздушными течениями (шум ветра) или приходят от прикрепленных компонентов, таких как генератор, насос усилителя рулевого управления или приводной ремень.
- Существуют также стучные шумы, которые могут возникать при движении по неровной дороге. Эти толчковые шумы создаются, например, амортизаторами, компонентами шасси или незакрепленными изделиями внутри транспортного средства.
Передача шума по воздуху
Распространение звуковых волн в воздухе
| Поз. | Номер детали | Наименование |
|---|---|---|
| 1 | - | Источник звука, например двигатель |
| 2 | - | Звуковая волна |
| 3 | - | Амплитуда |
- Звук распространяется продольными волнами в виде изменений давления в воздухе.
Передача звука через тело
Звук проходит через жидкости или твердые вещества, например, через кузов автомобиля.
Скорость передачи (скорость звука) в жидкостях или твердых телах зависит от материала, но обычно быстрее, чем на воздухе (примерно в 5 раз быстрее).
Сочетание передачи через воздух и тела
ПримечаниеПередача звука как через воздух, так и через тела имеет первостепенное значение в технике транспортных средств.
Передача шума в транспортном средстве
| Поз. | Номер детали | Наименование |
|---|---|---|
| 1 | - | Звук по воздуху |
| 2 | - | Звуковые вибрации |
- Пример Источником шума является двигатель Шумы двигателя: излучаются непосредственно через воздух, передаваемый в виде вибраций от двигателя к кузову и излучаемый в пассажирский салон как воздушный звук, например переборкой,.
Вибрационная технология
- Частоты ниже 20 Гц (низкие частоты) и выше 20 000 Гц, не слышимые человеческим ухом.
- Двигатель совершает вертикальные колебания в своих гибких креплениях из-за неровности дороги.
- Ненастроенные опоры двигателя будут передавать колебания кузову и, следовательно, пассажирам.
- Применяются следующие основные правила: В технике транспортных средств должны учитываться не только слышимые частоты, но и неслышимые (низкие). Обычно можно увидеть низкочастотные колебания (большие амплитуды). Высокочастотные вибрации могут быть услышаны, но также будут ощущаться как вибрации в полу, рулевом колесе или сиденье.
Резонанс
- Каждое тело имеет собственную частоту вибрации.
- Если система, способная вибрировать (транспортное средство) возбуждается на собственной частоте вибрации, она начнет резонировать.
- Неравномерная работа двигателя появляется, например, при достижении резонансной частоты (критическая частота вращения двигателя).
- Как только скорость двигателя увеличится выше этой скорости, двигатель очень скоро снова будет работать плавно.
Демпфирование
- Если демпфер установлен параллельно пружине, характеристика демпфирования действует для уменьшения перемещения тела.
- Это также способ работы амортизатора на транспортном средстве.
- Демпфирование влияет на резонанс объекта или системы.
- Перемещаемая масса демпфируется правильно работающим амортизатором, так что тряска кузова немедленно прекращается.
- Амортизатор в транспортном средстве представляет собой демпфер колебаний, который позволяет кузову совершать колебания демпфированным образом.
Колебание
| Поз. | Номер детали | Наименование |
|---|---|---|
| 1 | - | Незатухающее колебание |
| 2 | - | Затухающее колебание |
Изоляция
В колебательной технике термин изоляция означает развязку (разделение) компонентов и систем.
- Пример: Двигатель монтируется в подрессоренные элементы, так что как можно меньше колебаний передается автомобилю. В автомобильной технике используемый метод изоляции почти всегда резиновый монтаж. Упругость резины действует как пружина. Эффективность этого типа развязки зависит от конструкции компонента.
Направленное нагружение резинового крепления для достижения оптимальной изоляции
| Поз. | Номер детали | Наименование |
|---|---|---|
| 1 | - | двигатель |
| 2 | - | Монтаж двигателя |
Поглощение
- Звуковые волны отражаются от твердых поверхностей
- Если они встречаются с мягкими поверхностями, они поглощаются. Здесь и материал, и толщина материала играют важную роль.
| Поз. | Номер детали | Наименование |
|---|---|---|
| 1 | - | Отражение звуковых волн |
| 2 | - | Поглощение звуковых волн |
- Пример: Все звукопоглощающие компоненты, такие как отделка дверей, ковры, облицовка потолка, полки для посылок и сиденья, удаляются из транспортного средства. Результатом этого является то, что звук непосредственно отражается (уровень звука повышается), и создается эффект концертного зала.
Характеристики шума и колебаний в транспортном средстве
Пассажиры транспортного средства испытывают различные уровни звука или шума в зависимости от того, где они сидят.
Звуковая / шумовая волна (стоячая волна) в транспортном средстве
| Поз. | Номер детали | Наименование |
|---|---|---|
| 1 | - | Водитель сидит в " волновой штиль " |
| 2 | - | Задний пассажир сидит в " волновой зыби " |
Характеристики шума и колебаний систем впуска и выпуска
Система впуска транспортного средства в качестве воздушного источника звука и звука твердого тела
Система выпуска отработавших газов транспортного средства в качестве воздушного источника звука и звука твердого тела
- Способы передачи звука На верхней иллюстрации показаны способы, с помощью которых звук может передаваться от систем впуска и выпуска. Кроме звука, переносимого воздухом, в обеих системах преобладает звук твердого тела. Для того чтобы эта пропорция была как можно меньше, необходимо, чтобы колебательные компоненты этого типа были соединены с корпусом при помощи жестких точек соединения. Выхлопная система особенно является колебательным компонентом и требует оптимальной изоляции благодаря ее соединению с полом, а также хорошей маршрутизации и позиционирования точек крепления для снижения передачи звука от твердого тела.
Система впуска
Система впуска
| Поз. | Номер детали | Наименование |
|---|---|---|
| 1 | - | впускной коллектор |
| 2 | - | Рукав соединительный |
| 3 | - | Фиксирующий компонент (резиновый) |
| 4 | - | воздушный фильтр |
| 5 | - | Резонатор |
- Объем и длина впускных систем подобраны точно. Не допускается проведение каких-либо изменений во время проведения сервисных или ремонтных работ. При креплении компонентов (шлангов и трубок) обращайте внимание на то, чтобы все соединения были герметичными.
- Поверхности всех компонентов, на которые влияют сильные колебания давления во впускной системе, особенно подвержены сильным колебаниям.
- Воздействие температуры, например прогрев корпуса воздушного фильтра может вызвать изменения жесткости поверхностей.
- Для предотвращения передачи звука от твердого тела, вызванного колебаниями поверхности впускной системы, на кузов автомобиля во время обслуживания необходимо соблюдать следующие моменты: Вся впускная система должна быть изолирована от кузова и установлена в резиновых втулках без натяжения. Воздушные каналы впускной системы не должны соприкасаться с элементами кузова. Вставить пеноизоляцию в местах контакта с кузовом или другими компонентами.
Выхлопная система
Конструкция выхлопной системы
| Поз. | Номер детали | Наименование |
|---|---|---|
| 1 | - | Катализатор |
| 2 | - | Элемент развязки |
| 3 | - | Передний глушитель |
| 4 | - | Задний глушитель |
- Вытяжные системы должны быть установлены без натяжения.
- Резиновые крепления, в которых подвешена выхлопная система, также передают колебания и при некоторых обстоятельствах могут также вызвать проблему шума. По этой причине важно, чтобы выхлопная система была установлена без напряжений. Резиновые крепления не должны быть чрезмерно растянуты.
- Выпускной коллектор и каталитический нейтрализатор (если он установлен непосредственно на двигателе) должны иметь прочное соединение с двигателем (без разделений в скобках).
- Простое тестирование проблем: Снять все крепления, на которых подвешена выхлопная система. Поддерживайте вытяжную систему тросом максимум в двух положениях. Проверить уровень шума в салоне во время дорожного испытания. Если это решает проблему, то источником шума являются выхлопные крепления. Верните назад опоры выхлопа по одной, и испытайте автомобиль на дороге после установки каждой из них. Следуя шагами таким образом, можно найти крепление, которое вызывает шум в пассажирском салоне.
Кузов
Функция
- Различные типы требований предъявляются к кузову транспортного средства, особенно когда оно приводится в движение. Преобладающими здесь являются вибрации, вызываемые в основном другими компонентами автомобиля, такими как двигатель и крепления. Таким образом, кузов является одним из наиболее важных компонентов транспортного средства с точки зрения NVF.
- Описанные до сих пор компоненты автомобиля были, в соответствии с их функцией, индивидуальными автономными источниками шума. Кузов, однако, соединяет и вмещает все компоненты автомобиля.
- Кузов подвержен вибрации как от воздушного звука, так и от звука твердого тела.
- Кузов должен поглощать все колебания и импульсы от всех компонентов и по возможности не передавать их в салон транспортного средства.
- Наибольшая доля NVH-поведения раковины кузова приходится на стальные панели крыши, боковин и пола. Они сильно стимулируются структурой bodyshell и работают как громкоговоритель, передающий шум.
Дополнительные требования к кузову
- Хорошее поведение при столкновении
- Большое внутреннее пространство
- Коррозионная стойкость
- Малый вес
- Хорошая аэродинамическая форма
По некоторым из этих пунктов должен быть достигнут компромисс. Один из примеров - между высокой жесткостью кузова для хорошей производительности NVH и хорошим поглощением энергии при аварии за счет использования зон смятия.
Пример:
- Водонепроницаемость не означает, что звук герметичен, поэтому необходимо учитывать следующие моменты: Правильная установка окон. Правильный монтаж уплотнений.
- Дополнительные пункты Отверстия в моторном отсеке Уплотнение дверей и окон Нагреватели и вентиляционные отверстия Дренажные шланги для раздвижной крыши
- Боковые и поперечные элементы в структуре корпуса часто являются связующими каналами, позволяющими передавать звук. Возможными корректирующими мерами являются: Установка разделительных стенок в критических точках, таких как стык между лонжероном и А-стойкой с целью обеспечения хорошей воздушной звукоизоляции. Кусочки пенопласта и пенный наполнитель используются на производстве для герметизации воздушных трасс передачи звука. Если проблемой является шум ветра, шин, двигателя или дороги, следует проверить положение кусков пены. Установка пенопластовых пробок на пораженных участках. Заполнение полых секций пеной.