汽車聲學(xué)包簡介

摘 要：文章對汽車NVH性能進(jìn)行了闡述，介紹了汽車聲學(xué)包的概念、分類、材料等內(nèi)容，并根據(jù)某款車型詳細(xì)介紹了聲學(xué)包裝件，旨在為今后新車型的聲學(xué)包設(shè)計(jì)提供必要的信息及借鑒，進(jìn)而提升新車型的設(shè)計(jì)速度及NVH性能。

關(guān)鍵詞：汽車；聲學(xué)包；NVH

引言

隨著汽車市場競爭的日益激烈和消費(fèi)者對汽車產(chǎn)品要求的提高，未來汽車將朝著安全、環(huán)保、低成本、信息化、舒適性的方向不斷前進(jìn)。消費(fèi)者對汽車舒適性的滿意程度主要體現(xiàn)在對汽車整體NVH性能的滿意程度上，即消費(fèi)者需要低噪聲、低振動(dòng)、駕駛平順的體驗(yàn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，對顧客不滿意問題調(diào)查中，約有1/3是與NVH性能有關(guān)；大約1/5的售后服務(wù)與NVH性能有關(guān)。因此，對于汽車廠商來說，提高整車的NVH性能變的尤為迫切。文章介紹的汽車聲學(xué)包便是提高整車的NVH性能的一種手段。

1 汽車聲學(xué)包定義

要定義汽車聲學(xué)包，首先需要了解汽車的NVH性能。NVH是Noise（噪音）、Vibration（振動(dòng)）、Harshness（平順性）的簡稱。汽車的NVH性能是衡量一個(gè)汽車品質(zhì)的重要指標(biāo)。

車內(nèi)噪音的來源非常復(fù)雜：發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和噪音、排氣系統(tǒng)的噪音、風(fēng)扇噪音、傳動(dòng)系統(tǒng)噪音、內(nèi)飾系統(tǒng)噪音、路胎振動(dòng)、胎噪、制動(dòng)噪音以及風(fēng)噪等都是車內(nèi)噪音的根源。通常，人們習(xí)慣于按傳播路徑將車內(nèi)噪音區(qū)分為兩大類，即：由結(jié)構(gòu)傳遞的中、低頻噪音，它們通常由動(dòng)力系統(tǒng)的振動(dòng)、車身懸置系統(tǒng)的振動(dòng)以及路胎振動(dòng)而引起，并通過車身結(jié)構(gòu)振動(dòng)傳播到車內(nèi)；由空氣傳遞的中、高頻噪音，涉及：動(dòng)力系統(tǒng)噪音、路胎摩擦噪音以及風(fēng)噪等。這些錯(cuò)綜復(fù)雜的車內(nèi)噪音來源表明，改善汽車的NVH性能是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。

提高汽車的NVH性能除了主動(dòng)降噪，如優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)及車身機(jī)構(gòu)、提高車身動(dòng)靜剛度、改進(jìn)底盤系統(tǒng)等方法來控制噪聲源及傳播路徑；還需要必要的輔助手段。汽車聲學(xué)包作為一種輔助降噪的手段便應(yīng)運(yùn)而生了。

汽車聲學(xué)包就是指跟汽車NVH性能相關(guān)的各類吸音、隔音、減震、密封的部件的總稱，如前圍板隔熱墊、地毯、頂棚、孔塞、空腔隔斷等等。

2 汽車聲學(xué)包的分類

汽車聲學(xué)包按裝配在汽車的部位可分為前機(jī)艙部件、駕駛艙部件、行李箱部件三部分；汽車聲學(xué)包按所起的作用可分為隔音部件、吸音部件、減震部件、密封部件。

3 汽車聲學(xué)包選用的材料

作為汽車聲學(xué)包的材料必須在一定寬頻的范圍內(nèi)具有吸音、隔音的作用；另外還要遵循環(huán)保、阻燃、輕量化、高性價(jià)比等原則。常用的隔聲材料有EPDM、EVA等；常用的吸聲材料有玻璃纖維、玻璃棉、PU發(fā)泡、PET毛氈等。目前聲學(xué)包選用的材料大都同時(shí)具有吸音、隔音、減震的性能，只是側(cè)重點(diǎn)稍有區(qū)別，這就需要根據(jù)部件安裝的具體部位選用最佳的方案。

4 聲學(xué)包件

現(xiàn)根據(jù)某款車型來介紹聲學(xué)包裝件。汽車聲學(xué)包設(shè)計(jì)遵循的原則應(yīng)該為：先進(jìn)行密封后進(jìn)行吸隔音；先確定聲源后進(jìn)行阻斷；重點(diǎn)位置著重處理。

4.1 孔塞

孔塞包括貼片，廣泛應(yīng)用于車門、側(cè)圍、地板等部位，用來密封安裝孔、焊接定位孔、避讓孔、工藝孔、漏液孔、減重孔等，這些孔的存在都影響車身的密閉性，并且傳遞噪音，都應(yīng)進(jìn)行封堵。

為了防止涉水實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)滲水、漏水現(xiàn)象，地板上的孔需要用熱熔性質(zhì)的孔塞來進(jìn)行密封；該款車型上選用的是熱熔的EVA+PA材料做成的孔塞來密封。

側(cè)圍、車門上的小孔（直徑<10mm）一般用PVC貼片來進(jìn)行密封；大孔（10mm<直徑）一般用橡膠孔塞來密封；異形孔，例如該車型前地板四個(gè)焊接避讓孔采用熱熔膠+PA材料的孔蓋來密封，有的車型也采 用熱熔膠+金屬材料的孔蓋來密封。

孔塞密封完成后，汽車駕駛艙形成一個(gè)相對密封的空間，這是后期吸隔音處理的前提環(huán)境。

圖1為該款車型孔塞布置圖（圓點(diǎn)表示孔塞、貼片）。

4.2 空腔隔斷

焊接完成的白車身在下邊梁、ABC柱、頂蓋邊梁等處都是空腔結(jié)構(gòu)，這些空腔結(jié)構(gòu)在汽車低速行駛時(shí)傳遞外部噪聲，高速行駛時(shí)形成氣流共鳴噪聲，因此必須將此類空腔進(jìn)行分段隔斷。

空腔隔斷的方法有很多種，現(xiàn)主要介紹以下兩種：一是直接往空腔處塞吸音海棉，使其充滿整個(gè)空腔，從而阻斷氣流的高速流動(dòng)，兼具一定的吸音效果；二是采用PA材料本體配合EVA發(fā)泡材料組成，卡子到空腔里面，對于較小的空腔，直接粘接EVA發(fā)泡材料，待經(jīng)過涂裝高溫過程后，EVA發(fā)泡材料發(fā)泡充滿整個(gè)空腔，從而阻斷氣流的高速流動(dòng)來起到隔音的效果。EVA發(fā)泡材料的發(fā)泡率可隨空腔大小來調(diào)整。圖2為該款車型空腔隔斷布置圖，采用的是第二種方法。

4.3 阻尼材料

阻尼材料主要是將機(jī)械振動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化為熱能或其他可以損耗的能量從而達(dá)到減振的目的?，F(xiàn)在常用的阻尼材料有瀝青類阻尼材料和橡膠類阻尼材料。圖3為該款車阻尼片布置圖，采用的是瀝青類阻尼材料。

4.4 前機(jī)艙部件

前機(jī)艙聲學(xué)包部件主要包括：前圍板外隔熱墊、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋隔熱墊。

前圍板外隔熱墊、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋隔熱墊處于前機(jī)艙內(nèi)，作用應(yīng)以吸音為主，且考慮到前機(jī)艙特殊的工作環(huán)境，目前較多的采用無紡布+玻璃纖維，厚度10mm左右。因?yàn)榍皣逋飧魺釅|還有隔熱的作用，在一些中高檔車中，其外面還有一層鋁箔。

4.5 駛艙部件

駕駛艙聲學(xué)包部件主要包括：前圍板內(nèi)隔熱墊、地毯、頂棚、座椅、其他內(nèi)飾部件里的吸隔音部分。

前圍板內(nèi)隔熱墊裝在駕駛艙一側(cè)，是為了阻止汽車動(dòng)力系統(tǒng)噪音，前圍板內(nèi)隔熱墊應(yīng)以隔音為主，吸音為輔。目前較多采用PET吸音棉+EVA表皮，也有廠家使用PET吸音棉+PU表皮，但效果稍差。該款車型采用的是15mmPET吸音棉+2mmEVA表皮。

地毯是內(nèi)飾件中面積較大的零部件，它對整車的NVH有較大的影響，主要是吸收和阻隔路面和傳動(dòng)系統(tǒng)通過鈑金傳遞過來的噪聲與震動(dòng)。為了提高它的性能，通常會(huì)在地毯與地板之間加入吸音的PET毛氈，其厚度約為20mm左右。地毯較多采用針刺地毯，材料定義為PET面料+EVA（EPDM/PE）+無紡布。目前一些公司的產(chǎn)品為了進(jìn)一步提高地毯的NVH性能，在面料和重涂層之間又增加了一層厚度約為3mm的吸音層。影響地毯吸音效果的另外一個(gè)原因是PET毛氈必須要和鈑金完全貼合，不能產(chǎn)生空腔。

4.6 頂棚

頂棚也是內(nèi)飾件中面積較大的零部件，它可很好的吸收汽車高速行駛時(shí)的風(fēng)噪，以及下雨時(shí)雨水敲擊頂蓋的聲音。頂棚材料為針刺面料PET+玻纖成型氈，另外，大多數(shù)廠商都會(huì)在頂棚與頂蓋鈑金之間增加吸音棉。

4.7 座椅

有實(shí)驗(yàn)證明，座椅是對吸收車廂內(nèi)噪聲貢獻(xiàn)最大的零部件，所以座椅在滿足性能的基礎(chǔ)上，內(nèi)部的PU發(fā)泡體應(yīng)采用開孔泡沫。

4.8 其他內(nèi)飾件

為了更好地提高整車的NVH性能，一些廠家在內(nèi)飾部件里面增加了聲學(xué)包部件。例如門板里面增加吸音棉、ABC柱塑料件里面增加吸音棉、通道盒在換擋部位增加吸音棉、暖風(fēng)導(dǎo)管用海綿包覆等等，這些部位都屬于產(chǎn)生噪聲重要部分，雖然采用聲學(xué)包會(huì)造成成本提高，但是對于提高整車品質(zhì)卻是不可或缺的一部分。

4.9 行李箱部件

行李箱部件包括行李箱護(hù)板、備胎罩、備胎襯墊等，材料多為PET毛氈，主要是吸收后輪胎胎噪。但備胎襯墊多采用EPP材料，其與鈑金應(yīng)完全固定，防止其放在備胎坑里隨著汽車的行駛產(chǎn)生滋滋的摩擦噪音。

5 結(jié)術(shù)語

上述只是聲學(xué)包的一部分，完全沒有覆蓋整個(gè)汽車聲學(xué)包，對于未來的汽車，聲學(xué)包將是更為重要的一部分。隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，新材料、新工藝將不斷涌現(xiàn)并大量運(yùn)用在汽車聲學(xué)包中來降低車內(nèi)噪聲，為消費(fèi)者提供更加舒適的駕乘感受。

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