车辆降噪减震关键技术研究

雷汝婧（武汉商学院，湖北武汉　430079）



车辆降噪减震关键技术研究

雷汝婧
（武汉商学院，湖北武汉430079）

摘要：车辆噪声和震动会影响驾驶员的舒适度，还可能影响机动车辆机械的可靠性。鉴于车辆噪声来源广，文章从汽车噪声的产生机理入手，系统地阐述了车辆噪音的传播途径，并提出了降噪减震的有效方法。

关键词：车辆噪声减震技术；驾驶员；噪声控制

1　汽车噪声产生的机理

根据汽车噪声产生的原因不同，可以将汽车噪音划分为以下3类.

（1）由于变速器而导致的汽车振动。在汽车行驶过程中，变速器会因震动导致与其相连的部件发生振动，从而降低整个汽车的工作性能。汽车变速器的齿轮噪声频率相对较高，人们能够分辨齿轮噪声的频率范围，并对其敏感，一定程度上对驾驶员及乘客造成影响。因此想要对汽车进行降噪减震，就必须降低变速器产生的震动，进一步提高汽车乘坐舒适性。

（2）由于动力传动系统产生的噪音。作为动力传动系统的发动机燃烧和惯性力所引起的震动，会传导至整个车身，并逐步向车内辐射低频噪声。由于受质量不平衡和齿轮啮合产生振动等因素的影响，发动机运行产生的排进气噪声等都会通过车身板壁传至车内，给驾驶员和乘客带来负面影响。

（3）路面不平、车轮以及空气扰动也会产生汽车噪声。固体振动通过汽车部件传布到整个车身，从而引起车辆振动，给驾驶员和乘客不舒服的感觉。笔者研究发现，中低频车内噪声通过车内固体传播，而高频车内噪声测试则是通过空气传播，在了解上述两种途径之后，我们就能够有效地针对噪声的传播途径进行降低或消除噪音。

2　汽车减震降噪控制技术

实现汽车减震降噪，提高汽车整体性能，保证乘客的舒适度，汽车减震降噪技术分为两类：一类是汽车减震降噪主动控制技术，另一类是汽车减震降噪被动控制技术。

（1）汽车减震降噪主动控制技术。首先变速箱箱体的降噪。实现该技术应当提高变速箱的刚度，加固变速箱箱体的结构，能够有效降低变速箱箱体的辐射噪声，可以说该种方式是降低变速箱箱体噪声的有效途径之一。其次是提高变速箱箱体内齿轮啮合质量。震动带来噪音的主要原因在于，齿轮啮合动态激励，因此提高汽车变速箱箱体中齿轮啮合的质量，能够有效降低震动幅度，减轻噪音污染。再次，就是控制噪声声源，原始声源产生噪声后，会通过多种途径传递到车内，给驾驶员以及乘客带来不舒服的感觉。笔者认为，通过放大信号及相应调节的方式将产生噪声声源的能量同原始声源产生噪声进行相互抵消，从而达到有效控制汽车产生噪声声源的目的。

（2）控制智能交通系统也是遏制噪声的主要方式之一，将驱动元件和传感器件有机结合，同时在结构中聚集逻辑控制电路和信号处理器等，通过机械热电池等机理和控制方式，有效降低智能结构承受载荷的能力，并在此基础上科学合理地分析处理控制软件。具体来说，包括以下几方面：首先是对减震器进行控制，电磁流变减震器属于主动减震器，可以通过孔道的节流阻力来实现阻尼力。减震器在不加定资产的时候，其阻尼力相对较少，而在外加电磁场之后，阻尼力就得以不断的增大，而随着阻尼力的增大减震器的性能也发生了翻天覆地的变化，因此，我们完全可以根据汽车的行驶状态，在了解电磁流变流体的响应速度的情况下，达到主动减震的目的。其次是控制压电材料的智能结构。汽车厂商可通过对车身振动的主动控制，来利用压电智能材料降低整个汽车车内的噪声污染。

根据上述内容发现，实现噪声主动控制技术具有两方面优势，优势一为主动性，可以根据噪声的实际特性，相应改变控制系统，从而实现噪声控制的针对性。优势二为能够有效控制低频噪声，弥补被动控制噪声技术的不足，极大地降低车内噪声。

（3）汽车减震降噪被动控制技术。通常情况下，我们依据以下三方面内容来实施被动控制降噪节技术，一是采取积极措施消除声源噪声；二是切断噪声传播途径；三是有效保护造成接受者。首先消除噪声源，在研发相应汽车的过程中，我们应当科学合理的设计减震降噪结构。现阶段，国外的一些国家已经开始了对汽车噪声与振动软件工具的研发工作，而这些软件的设计者在设计这些软件的过程中，主要使以识别隔离和排除噪声源为依据进行的。以ANSYS有限元分析软件为例，该软件能够分析汽车的空腔声学摩擦，通过这一分析模式可以得到汽车噪声的模态频率和阵型，以此来实现有针对性的降噪设计，除了汽车生产商之外，汽车零部件的设计者也在考虑汽车降振减噪的问题。不仅如此，汽车零部件生产者，所考虑的是零部件与汽车之间的关系，通过对这些关系的处理，有效降低噪声、减弱声源。其次是控制噪声的传播途径。第一种方式是控制振动与噪声的阻尼。现阶段市场上汽车所使用的阻尼材料多种多样，如何有效地控制这些阻尼材料，降低汽车噪音也是汽车生产者必须要考虑的内容。笔者通过长期的研究与实践认为可以通过表面阻尼处理来提高阻尼的结构，抑制共振、降低噪声。还可以通过阻尼隔振技术来防止震动传入汽车车体内。上述两种做法可以有效降低汽车噪声。除此之外，隔声和吸声也是降低汽车噪音的途径，所谓隔声就是指车内设计相应的隔声结构，这些隔声结构能够有效的阻止声音进入车体内。在选择隔声结构材料的时候，应当从实际情况出发，在充分了解隔噪声的特点，隔声材料的基础上进行。而吸声则是在涉及汽车或是制造汽车零部件的时候，运用自然界能够吸声的材料，这种做法能够有效降低环境污染，减少能量损耗。

汽车减震降噪必须将主动降噪技术和被动降噪技术有机结合在一起才能够实现，如果单纯的应用一方面技术进行减震降噪，则难以达到预期的效果。值得注意的是，在应用这两方面技术的时候，应当做到主次之分，在不断加强主动降噪技术的同时，采取被动降噪技术进行辅助，以此来提高汽车减震降噪水平，为驾驶员及乘客提供良好的汽车运行环境。这种做法一方面能够提高汽车研发水平，另一方面还能够促进汽车行业的发展。

3　结语

总而言之，汽车减震降噪技术是汽车研发工作中必须要考虑的问题，只有有效地减震降噪才能够保障汽车性能，为汽车使用者提供良好的汽车使用环境。因此我们必须对其予以高度的重视，采取多种方法深入研究汽车降噪减震技术，并将这些技术应用到汽车研发和零部件生产制造中去。汽车减震降噪技术的研发工作并不是一蹴而就的，它需要汽车研发厂商共同努力才能够实现。

参考文献

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Key technology of vehicle noise damping

LEI Ru-jing
（Wuhan Business School，Wuhan，Hubei 430079，China）

Abstract:The vehicle noise and vibration will affect the driver's comfort，it may also affect the mechanical reliability of motorvehicles.Considering the vast source of vehicle noise，this article expounds the transmission route of vehicle noise，and puts forward the effective method of noise damping.

Key words:vehicle noise damping technology；driver；Noise control

中图分类号：TB535

文献标识码：A

文章编号：2095-980X（2016）05-0069-02

收稿日期：2016-04-15

作者简介：雷汝婧（1988-），女，助理实验师，主要研究方向：汽车新能源、汽车测试技术等。