标题：NVH静音
NVH静音
NVH是指Noise(噪声),Vibration(振动)和Harshness(声振粗糙度),由于以上三者在汽车等机械振动中是同时出现且密不可分,因此常把它们放在一起进行研究。宇通客车博士后工作站一直致力于此领域的研究，目前已取得阶段性成果，主要通过对骨架结构、发动机悬置技术、隔音装置技术的改良以及发动机热管理系统，从噪声源、传递路径和结构响应三个方面进行控制，使车内噪声降低了2～3dB，乘客在车内相当于清晨在15米外听海浪的声音。
据有关统计资料表明，城市噪声的75%来源于交通噪声，而交通噪声主要是汽车噪声，它严重地污染着城市环境，对人们的生活、工作和健康也产生了日益严重的影响。所以噪声的控制，不仅关系到乘坐舒适性、车的耐久性和安全性，而且还关系到环境保护。
西方发达国家早在上世纪60年代起就对车辆噪声给予了足够的重视，着手汽车噪声控制的研究和制定限制噪声的法规。美国、日本和欧洲等国家和地区,从上世纪70年代起每隔一段时间就修订一次相关的法规或标准，并且每修订一次都将噪声值下降2～3dB。随着近年来社会环保力度的加大，国内外法规对于汽车噪声水平要求越来越严格，我国客车行业整体噪声水平偏高，如何降低客车的噪声水平已经成为我国客车行业的主要攻关难题。
低噪声客车产品的设计制造作为产品开发的主要目标之一，围绕该目标在汽车噪声源识别、振动源诊断、车内外噪声控制、车内噪声测量等方面开展了大量的理论分析和试验研究工作，绘制了客车频率规划图谱，在产品开发初期预测并控制客车的振动噪声水平。经过不懈的研究和试验已在客车噪声控制上取得了阶段性的成果静音技术。
NVH静音的原理
客车噪声的产生客车噪声分为车外噪声与车内噪声。车外噪声是指汽车各部分噪声辐射到车外空间的噪声，主要有发动机噪声、排气噪声、轮胎噪声、制动噪声和传动系噪声等。车内噪声是指车厢外的汽车各部分噪声通过各种途径传入车内的那部分噪声以及汽车各部分振动传递路径激发车身各部件的结构振动向车厢内辐射的噪声，这些噪声声波在车内空间声学特性的制约下，生成较为复杂的混响声场，从而形成车内噪声。
客车噪声是不可避免的，但却是可以被控制的。当然，需要采取适当的措施才可以有效的控制客车噪声。噪声控制根据客车的噪声源分布情况，在客车上首次实现分区域吸声隔声结构设计，同时与同济大学声学所共同进行吸声降噪材料的性能测试和研究，并结合不同声源的能量分布特性，充分利用材料达到降噪效果；为了抑制结构噪声，购置了国际主流的专用结构分析有限元软件，引进国内知名的结构分析专家作为顾问，优化结构布置，提高车身的刚度；为了抑制气动噪声，宇通重金引进专职做CFD（流体动力学计算分析）研究工作的2位博士后，在如何控制气动噪声方面做了大量卓有成效的工作。
为了量化客车的车内噪声水平，投入重金购买德国先进的噪声测试分析设备，对每款车型进行测试分析，建立了车内噪声数据库；投入重金购置了比利时36通道模态测试分析设备，使结构在工作过程中是如何振动可视化；同时宇通计划购置声学成像系统，使客车噪声分布情况能够一目了然。客车振动控制针对路面不平度激励，对影响平顺性的轮胎、悬架、座椅等传递环节进行了深入细致的研究，针对不同用户的车辆运行工况，在产品设计初期优选轮胎的花纹，匹配不同的悬架结构，委托重庆公路研究所对座椅的振动传递特性进行测试分析和改进，保证传递到乘员的振动最小，提高乘坐舒适性。宇通客车自主开发了动力总成悬置系统匹配分析平台，在产品开发初期优化发动机悬置系统，最大限度的衰减发动机传递到车架的振动，减小结构的振动，提高产品寿命。宇通2006年引进了德国IST道路模拟机、六自由度振动试验台和悬架性能试验台，为客车的振动控制提供了强有力的分析手段。
通过客车振动噪声研究，制定了宇通客车车内噪声测试规范和宇通客车车内噪声限值标准，编制了客车结构设计模态频率规划图谱和动力总成悬置匹配规范。
NVH静音技术详解
一、掌控噪声源泉和传递路径，为控制客车噪声提供基础保障
客车作为人们出行的主要交通工具之一，其乘坐舒适性直接影响着人们的出行质量，振动噪声水平是衡量乘坐舒适性的关键指标。宇通客车基于振动噪声理论，主要通过对骨架结构、发动机悬置技术、隔音装置技术的改良以及发动机热管理系统，从噪声源、传递路径和结构响应三个方面进行控制。
通过详细地分析客车的噪声源及其发声机理、频谱特性等，对噪声源进行归类控制；在传递路径控制方面开发许多新结构如复合夹层结构、分区域布置等来控制噪声的传递路径，抑制噪声能量的传递；在结构响应方面，基于有限元分析技术，优化结构布置，提高材料利用率和车身刚度，防止共振发生。
二、客车频率规划技术，合理布置车身结构的动态刚度指标，抑制结构噪声
客车上各个系统是相互联系在一起的，比如排气系统、传动系统、悬架系统等与车身的连接，进气系统、排气系统与发动机相连接等。相连接的系统的模态一定要分开，否则它们之间会发生共振，比如发动机悬置系统的模态频率不能与车身的模态频率一样。
在客车开发过程中，各个系统的开发既相互关联又相对独立。为了在产品开发初期避免系统出现共振，工程人员会规定各系统的模态频率范围并制成表格，标出各个系统的模态频率，并把相连接系统或部件的模态频率分开。
模态规划就是给每个系统提供一定的频率范围。在车辆开发过程中，用模态频率规划表指导各子系统的设计，并调节各个系统之间的关系，即其中一个系统的频率发生变化的时候，根据这张表来调整与之相连系统的模态频率分布。模态频率规划标与整车噪声与振动目标一起成为车辆振动噪声设计最重要的指南。
根据对客车骨架的模态频率规划分析，调整模态频率分布，从而合理布置车身结构的动态刚度指标，防止结构噪声发生。
三、发动机悬置设计，有效衰减发动机振动向车体传递
为对原始悬置进行优化设计，宇通通过发动机悬置设计，有效衰减发动机振动向车体传递。
通过原悬置隔振性能摸底测试、悬置设计参数测试，项目组在软件ADAMS平台上开发出动力总成悬置设计平台，该平台只要在对话框输入发动机质量和惯性参数，可自动优化各橡胶悬置块的刚度和安装位置，使传递到车架的振动能量得到有效地衰减，控制车体振动与噪声，提高乘坐舒适性。
同时，对悬置软垫供应商提出悬置供货技术要求，相同安装尺寸悬置刚度要求系列化。
四、根据客车噪声在位置上的分布规律，分区域隔声降噪技术，效果明显
客车车内后部主噪声源为发动机，对于客车生产企业来说，如何最好的隔离发动机噪声传到车内是降低后置客车车内后部噪声的主要途径。
根据客车噪声这一分布规律，工作组对客车车内后部的结构和材料上着手，对后备仓体（车内后部地板结构、后备仓体中的后围蒙皮、后仓体及侧围交接处）和车内地板处进行优化设计，同时优选吸声降噪材料（采用阻燃、高吸声性能、隔热的材料），有效降低了车内后部噪声。
这种分区域隔声降噪技术，效果明显。目前该客车后部降噪设计结构方案已应用在ZK6127H等车型上，降噪效果显著。
五、根据客车噪声能量在频率上的分布特点，优选吸声降噪材料，切断噪声传递路径
（1）车外加速噪声频谱分析
后备仓体降噪主要是靠吸声隔声来降低噪声，而不同的吸声隔声材料在不同的频率范围内的作用都不相同，因此在选取吸声材料之前了解噪声频率分布就显得非常必要，为此前期博士后工作站对典型基础车型进行了车外加速噪声频谱分析和车内噪声频谱分析得出：影响车外加速噪声水平的噪声主要为高频噪声。
（2）车内噪声频谱分析
对于车内噪声，我们常常发现其虽然满足标准，但是在车内仍然有令人不舒服的压耳声，这可以通过分析车内噪声的频谱来给出解释。由噪声频谱图可知，①车内噪声是以300Hz以上的中高频噪声为主，这就是我们感受到的常规意义上的噪声，后备仓体降噪主要考虑降低此部分噪声；②车内存在由车体振动引起的在100Hz以下低频结构噪声，即是我们有时感受到的压耳声，降低此部分噪声要靠提高车体刚度或增加结构阻尼。
根据车内、外噪声频谱分析，宇通博士后工作组采取了一系列的措施。
◆吸声隔声结构设计
吸声和隔声的观点对同一结构的要求是矛盾的，在吸声的要求上，结构的内面应沿厚度方向最大消耗声能，而在隔声的要求上，结构外表面则要求最大的声波反射，因此在对后备仓体进行降噪结构设计时，对于车内噪声，主要考虑隔声设计同时兼顾吸声，为了降低后备仓噪声传入车内，后备仓体首先采用钢板密封，而且对接封处都要涂胶密封，以防噪声泄漏到车内，然后再粘贴吸声材料；对于车外噪声，由于结构原因需要不能完全隔声，在能隔声的基础上重点保证吸声结构。
吸声结构中声能的损耗主要是由于材料细孔中的空气摩擦和这些细孔的孔壁的导热性造成的，而对于中低频噪声的吸收，主要是靠材料的振动来实现，后备仓体吸声材料外固定用铝网可视为穿孔共振吸声体。吸声结构的布置如下图所示，其中的吸声材料要对中高频噪声有较好的吸声效果，而外侧穿孔板除了用于固定装饰吸声材料外，还要有共振吸声作用；
优选发动机仓体所采用的吸声材料厚度，对目前采用铝网的密度、板厚、网孔直径、网孔中心距都做了精密的设计计算，使铝网板的共振频率接近后置发动机低频噪声的中心频率，对中低频噪声的吸收起到的良好的效果。
根据噪声能量在频率上的分布特点、吸声隔声材料的测试报告及前期研究成果，从降低车外加速噪声和车内噪声及隔离机舱热量三个方面综合考虑，通过优化结构，优选吸声降噪材料等措施切断噪声传递路径。
◆吸声材料吸声系数及结构隔声性能测试
为了掌控客车广泛使用的几种材料的隔声吸声性能，合理利用材料，宇通委托同济大学声学所对所用材料进行了吸声系数和隔声量测试，从材料的吸声、隔声量、阻燃、隔热等性能和成本两方面考虑其综合性价比，优选出最符合要求的吸声和隔声材料，并在宇通客车中推广使用。
六、发动机热管理系统节油降耗，同时有效降低噪声
发动机热管理系统是宇通博士后工作站通过对发动机及其附件设备能耗的大量实验和数据分析，应用自身多项先进技术成果，独家研发的提升发动机燃油使用率、工作环境，有效降低发动机附件能耗的能量并延长使用寿命的管理和优化系统。该系统能够从节能降耗、运行更可靠、延长发动机及附件使用寿命三个方面起到降低油耗，减少维修费用的目的，并保障车辆的可靠运行。
（1）燃油燃烧更充分
通过优化客车发动机进排气系统，对发动机进排气阻力进行优化，给发动机最佳的空气燃油比例，实现燃油的更充分的燃烧，提升了燃油使用率，达到节省燃油的目的。
通过改进发动机温控系统，保证发动机在最适宜的温度环境80°C-95°C下工作，从而最大限度地发挥动力效能，并有效延长发动机寿命。
我们形象的把发动机温控系统称之变频空调，当发动机温度达到一定温度后，它通过精确地控制散热风扇，使风扇的转速与发动机的转速成几何级数关系。此外，采用发动机热管理系统可以使风扇的工作时间减少到原工作时间的1/3以下。由于风扇是整车的主要噪声源之一，所以降低了风扇的转速和工作时间就能够显著降低风扇的噪声，从而降低整车的噪声。
（2）仓体散热更科学
通过对发动机仓体空气流动路径的测量与仓体内结构布置的改进，提高车辆通过结构来改善仓体散热的能力，尽量减少附属件做工，并在一定程度上也起到了降低附属件做工发出的噪声。
根据运行中车辆仓体内部温度分布的研究，将易高温老化的零部件的位置进行优化，提高发动机仓体内各部件的寿命。
（3）动力利用更有效
通过对发动机附件的优化管理，使发动机所产出的能量，在冷却风扇、气泵、空调压缩机等附属耗能设备中得以最合理的分配、应用，减少了能量的无效损耗，将更多能量集中供给客车行驶，这在无形中也有效降低了附属耗能设备所发出的噪声。
发动机热管理系统能使客车百公里节约燃油1～3升，同时有效降低噪声，经过近一年的实际测试，得到了许多客户的认可，目前已经有近万辆宇通客车采用了发动机热管理系统。
目前，NVH静音技术现已在部分客车上投入使用，同时也得到了客户的认可，在投入市场前工作组对该车进行了噪声测试，在国标规定车速下驾驶区噪声在65dB以下。价值连城活动中，神行剑以良好的性能和低噪音得到客户的广泛好评。在济南站活动举办期间，济南交运集团机务处孟处长试乘神行剑ZK6127H时，明确表示感到该车的噪声明显低于同类其他车型。
应用前景
随着我国经济水平的日益提升，人们对生活质量的要求也越来越高，出差或假期旅游期间，豪华舒适的客车已经成为人们首选的交通工具，而噪声作为衡量乘客舒适性的关键指标也引起了客运企业（特别是旅游及团体客户）的高度重视，许多客户已经开始把客车噪声值作为选择购买的条件之一。
一切噪声源于振动，振动能够引起某些部件的早期疲劳损坏，从而降低汽车的使用寿命；振动噪声水平是衡量乘坐舒适性的关键指标；过高的噪声既能损害驾驶员的听力，还会使驾驶员迅速疲劳，从而对汽车行驶安全性构成了极大的威胁。因此振动、噪声和舒适性这三者是密切相关的，既要减小振动，降低噪声，又要提高乘坐舒适性，保证产品的经济性，使汽车噪声控制在标准范围之内。
主要通过对骨架结构、发动机悬置技术、隔音装置技术的改良以及发动机热管理系统，从噪声源、传递路径和结构响应三个方面进行控制，使车内噪声降低了2～3dB，乘客在车内相当于清晨在15米外听海浪的声音，满足了目前我国乘客和客运企业需求。宇通客车NVH静音技术有效地减小客车振动、降低客车噪声，同时能提高车的耐久性、安全性和乘坐舒适性，从而进一步保证产品的经济性，提升客运企业品牌。