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一家汽車OEM製造商發現他們製造的一種新車型的車內噪音比其競爭對手的相近車型高大約6dB。他們必須迅速解決這一問題,降低該車型的噪音、振動和聲振粗糙度等級。
& q( q r# r2 g5 V. E; c於是該公司的設計工程師請來LMS國際公司的工程顧問。後者利用噪音源排序、基準測試分析和關鍵雜訊路徑調查技術研究對策,並利用頻響函數測試技術對找到的對策進行評估,從而確定雜訊過高的根本原因。他們發現,NVH最主要的來源是通過空氣傳播的雜訊和通過引擎架傳遞出來的雜訊。於是,他們設計了一種新的支架以減少引擎懸置引起的雜訊,並在底盤、防火牆和引擎罩上添加了一些裝飾材料,最終將雜訊降低了8dB。 4 e8 i2 e# A9 u/ y
本文具體介紹了如何採用現代化的分析工具達到如此優秀的降噪效果。
# S7 A4 z3 t. l, @1 N. ]: I/ ?* g0 e雜訊問題的提出 3 G! r, P; a" u+ i- n- y$ n3 I
就在該車型準備量產前,OEM廠商發現該車在滿油門加速時會產生嚴重的引擎雜訊。於是他們向LMS求助以求解決該問題,並希望LMS能夠同時提供其他一些重要資訊。LMS分析了與該車型相近的最優秀的競爭車型,並將此競爭車型的內部雜訊,尤其是加速時的雜訊水準作為問題車型優化的最終指標。
. D4 r, p: b0 P& T, Q9 m y同時,OEM廠商還要求LMS工程師確定這兩種車型雜訊水準不同的原因,並提出改善問題車型應做那些設計改動。也就是說,客戶對LMS的最終要求是提供一個NVH性能與競爭車輛相當的改進後的汽車原型。在該專案中,LMS綜合利用了一些先進技術和他們在解決車輛問題中積累的經驗。這些先進技術中包括一些用於快速識別車輛中引發問題的大致區域的“快速分析”技術,例如快速傳播路徑分析(TPA)技術;也包括一些幫助設計人員瞭解雜訊機制並確定問題根本原因的詳細分析技術,例如TPA和聲源量化(ASQ)技術。最終,LMS的工程師不但克服了該專案中的工程挑戰,同時還把分析過程中瞭解到的資訊回饋給客戶,從而使優化車輛和子系統的開發過程成為可能。 ) x t1 z5 P+ E
傳統的車輛雜訊處理方法
! J% k% y1 b0 h) r4 c( V/ u2 N. ^" A處理車輛內部雜訊問題的傳統方法是通過物理測試尋找噪音源。例如,為了消除車內雜訊測量時發現的噴嘴雜訊,可以在進風口內放一根管子,或者將這個進風口的支管隔離開來,以消除其支架上發出的外殼雜訊。 4 @( `& [& L% x, O8 m; u
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圖1:比較問題車輛與其最優競爭者的聲音隔離特性,為設計提供目標。
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圖2:採用一組感測器測量車內雜訊。
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圖3:通過詳細傳播路徑分析,工程師可以研究主要傳動系統對車內雜訊的貢獻 7 ?- C+ B; P$ W
. K1 h9 l$ T" Q* O8 ]圖4:利用聲傳感器量化噪音源的聲強
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圖5:原始問題車輛和修改後的最終原型車輛的整體雜訊等級概覽說明整個頻譜上的雜訊等級均有所降低。
& l. U& [8 x, z) K1 j此類測試的問題在於它們只能找到引發問題的大致來源。如果不能深入分析導致問題的原因,那麼設計工程師通常會面臨一個冗長又昂貴的反復實驗過程。這個過程中通常需要進行耗資巨大的設計修改,但效果卻遠遠得不到保證。 |
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