目前，對(duì)汽車內(nèi)飾材料要求多為外觀特性要求和功能特性要求。在整車NVH開發(fā)過程中，內(nèi)飾件隔音和吸音材料的確是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，它往往處于整車NVH開發(fā)環(huán)節(jié)的末端，位于其他相關(guān)子系統(tǒng)開發(fā)之后，但它對(duì)于減小車內(nèi)噪聲卻有著非常重要的作用。本文主要介紹的是應(yīng)用LMS Test.Lab軟件運(yùn)用full window法來確定車輛相關(guān)內(nèi)飾部分對(duì)于整車噪聲的貢獻(xiàn)量，然后通過修改相關(guān)內(nèi)飾件的設(shè)計(jì)和組合來改進(jìn)車內(nèi)噪聲的方法。

試驗(yàn)內(nèi)容

1.試驗(yàn)條件與試驗(yàn)準(zhǔn)備

準(zhǔn)備待測(cè)車輛，車輛內(nèi)自帶原狀態(tài)內(nèi)飾件，狀態(tài)完好。按照GB/T 18697-2002《聲學(xué)汽車車內(nèi)噪聲測(cè)量方法》布置測(cè)量點(diǎn)；以某型微車（發(fā)動(dòng)機(jī)中置后驅(qū)）為例，安裝4個(gè)傳聲器分別將其布置在車內(nèi)駕駛員頭枕、副駕駛員頭枕、中排座椅頭枕和后排座椅頭枕附近，安裝位置見圖1。

圖1  傳聲器位置，盡量靠近車輛中央

2.試驗(yàn)設(shè)備

試驗(yàn)用到Dell便攜式計(jì)算機(jī)一臺(tái)、Difa Scadas3多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、LMS Test.Lab軟件和ICP傳聲器。

3.試驗(yàn)材料

手工制作待測(cè)車輛的內(nèi)飾隔吸音材料。部件為：前地毯、座椅框地毯、中排地毯、后地板地毯、后左右輪罩、后側(cè)圍裝飾板和后尾門裝飾板。

材料組成為：兩層4mm厚PP（聚丙烯纖維）材料，用于隔音；一層30mm厚吸音棉，用于吸音；最底下一層為白色吸音棉，上面分別為2層PP（聚丙烯纖維）材料，用強(qiáng)力膠水粘合；制作部件形狀大小與車身安裝處一致，與車身盡量貼合。

4.試驗(yàn)工況

根據(jù)內(nèi)飾件的制作可將測(cè)試過程分為10個(gè)工況，分別在去除某一部件的情況下測(cè)量車輛的內(nèi)噪情況，如表所示，其中，case 1代表待測(cè)車輛原始狀態(tài)。

內(nèi)飾件測(cè)試工況

車輛運(yùn)行工況統(tǒng)一為：4檔全油門加速&怠速；空調(diào)情況：關(guān)閉；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速區(qū)間為：1000～5 500r/min。

5.測(cè)試環(huán)境要求

背景噪聲比被測(cè)噪聲低10dB（A）以上，關(guān)閉好門窗，路面平整無積水，無風(fēng)或微風(fēng)，無雨水。

試驗(yàn)分析

用LMS-Advanced signature testing軟件進(jìn)行測(cè)試，將測(cè)試所得數(shù)據(jù)處理成1/3倍頻圖進(jìn)行對(duì)比，1/3倍頻圖主要用來查看最大噪聲頻率及噪聲在頻率譜上的分布。

1.四檔加速工況

從總體噪聲級(jí)的對(duì)比，了解所制作材料的隔音效果。由于駕駛員處和后排座椅乘員的聲音效果最為典型，我們選取駕駛員耳旁和后排乘員耳旁的噪聲作為參考對(duì)比點(diǎn)（見圖2和圖3）。

圖2  駕駛員處耳旁噪聲case1、case2和case3的對(duì)比

圖3  后排乘員處耳旁噪聲case1、case2和case3的對(duì)比

從圖2、圖3中可以看出全包裹的狀態(tài)下總體噪聲效果是最好的，車輛原狀態(tài)的效果其次，去除所有的組件后效果最差。也可以看出所制作的材料隔吸音效果非常好，最高處(后排座椅處乘員耳旁噪聲630Hz處)的隔音甚至達(dá)到了10.5dB(A)。

其中綠色代表case1、藍(lán)色代表case2、紅色表示case3的噪聲。

分別對(duì)比case4～10與case3的數(shù)據(jù)，將對(duì)比后增加出來的頻率區(qū)域用紅圈標(biāo)出，由此我們可以看出，相關(guān)部件為對(duì)整車噪聲的貢獻(xiàn)量，同時(shí)可以確定它所影響的頻率范圍。根據(jù)分析我們可以得出內(nèi)飾各部件對(duì)駕駛員耳旁噪聲的貢獻(xiàn)分布圖（見圖4）。

圖4   駕駛員耳旁噪聲貢獻(xiàn)量分布（內(nèi)飾件）

運(yùn)用同樣的方法我們可以得出內(nèi)飾各部件對(duì)后排座椅乘員耳旁噪聲的貢獻(xiàn)分布圖（見圖5）。

圖5  后排座椅乘員耳旁噪聲貢獻(xiàn)量分布（內(nèi)飾件）

從圖4、5我們也可以看出，通過中排地毯、后輪罩及后側(cè)圍裝飾板傳入駕駛員耳旁處的噪聲主要集中在中高頻，低頻噪聲則主要是通過前排地毯傳入的。通過中排、后排地毯傳入后排座椅乘員耳旁的主要是中高頻的噪聲、低頻噪聲則主要是通過后側(cè)圍裝飾板、前排地毯及后尾門傳入。

2.怠速工況

由于怠速工況下時(shí)，只有發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生聲音，變速器和后橋都沒有轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)也沒有路面激勵(lì)，因此噪聲通過后地毯、后輪罩、后側(cè)圍裝飾板及后尾門對(duì)車內(nèi)產(chǎn)生的影響很小，這時(shí)可以忽略，只考慮噪聲通過前地毯、座椅框地毯及中排地毯對(duì)車內(nèi)噪聲產(chǎn)生的影響，運(yùn)用Front/back圖對(duì)比case2和case3與case4、case5、case6在怠速時(shí)的所測(cè)的數(shù)據(jù)（見圖6、圖7）：

圖6  怠速時(shí)駕駛員耳旁噪聲case3與case2、4、5、6的Front/back對(duì)比

圖7  怠速時(shí)后排乘員耳旁噪聲case3與case2、4、5、6的Front/back對(duì)比

從圖6可以看出怠速情況下，去掉上述全部?jī)?nèi)飾后，駕駛員耳旁噪聲為最高，達(dá)到48.7dB(A)，全包裹狀態(tài)與去掉前地毯、去掉座椅框地毯效果差別不大，為44.7dB(A)左右，但是去掉中排地毯后駕駛員耳旁噪聲有明顯升高，達(dá)到了46.5 dB(A)左右�？梢娫诘∷偾闆r下，聲音通過中排地毯對(duì)駕駛員耳旁噪聲增加最為明顯。

從圖7可以看出怠速情況下，去掉上述全部?jī)?nèi)飾后，后排乘員耳旁噪聲為最高，達(dá)到48.7dB(A)，全包裹狀態(tài)與去掉前地毯、去掉座椅框地毯效果差別不大，為44.1dB(A)左右，但是去掉中排地毯后駕駛員耳旁噪聲有明顯升高，達(dá)到了45.8 dB(A)左右�？梢娫诘∷偾闆r下，聲音通過中排地毯對(duì)后排乘員耳旁噪聲增加最為明顯。

分析結(jié)果

由上分析我們可以看到通過“full window”測(cè)試方法找到了每個(gè)單獨(dú)區(qū)域的隔吸音材料效果，可以認(rèn)定待測(cè)車輛需要采用附加的隔音材料以獲得更好的隔音、吸音效果，主要作用范圍為中排地毯以及后排地毯。

通過以上測(cè)試我們還可以確定待測(cè)車輛運(yùn)用同種隔吸音材料時(shí)降噪效果的排序：

中排地毯> 后排地毯> 前地毯> 輪罩> 后側(cè)圍裝飾板> 尾門裝飾板>座椅框地毯。

同時(shí)，從分析中我們還可以確定中排地毯對(duì)于行駛狀態(tài)下的高頻噪聲、怠速狀態(tài)下的低頻噪聲非常重要，后排地毯對(duì)于后橋的噪聲輻射也是有著十分重要的作用。而對(duì)后側(cè)圍裝飾板與尾門，在設(shè)計(jì)上我們則可以更多地運(yùn)用進(jìn)行一些密封性的內(nèi)飾材料，以增強(qiáng)對(duì)中、低頻噪聲的隔聲效果。

結(jié)論

運(yùn)用full window方法，使用LMS 公司Test. Lab 中的Advanced signature testing 軟件通過整車內(nèi)飾件的對(duì)比試驗(yàn)可以較為方便和準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)整車的內(nèi)飾件隔吸聲性能，找出其聲學(xué)包裝的薄弱點(diǎn)，并進(jìn)行改進(jìn)。這樣有利于汽車制造商在設(shè)計(jì)汽車內(nèi)飾件方面平衡成本預(yù)算，減少過多的設(shè)計(jì)和制造開支。

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