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NVH測量技術(shù)，塑造汽車革新方案

2020-09-01 20:35:14·  來源：奇石樂  
　
如今，出于對環(huán)境問題的關(guān)注，各國開始實施愈加嚴(yán)格的二氧化碳排放法規(guī)，這為汽車行業(yè)產(chǎn)品研發(fā)帶來了翻天覆地的變化。就汽車動力系統(tǒng)而言，從傳統(tǒng)內(nèi)燃機向電力動
如今，出于對環(huán)境問題的關(guān)注，各國開始實施愈加嚴(yán)格的二氧化碳排放法規(guī)，這為汽車行業(yè)產(chǎn)品研發(fā)帶來了翻天覆地的變化。就汽車動力系統(tǒng)而言，從傳統(tǒng)內(nèi)燃機向電力動力總成的轉(zhuǎn)變，使NVH工程開發(fā)面臨諸多挑戰(zhàn)。為此，奇石樂推出具備超高靈活性的高效測量解決方案，積極應(yīng)對新時代挑戰(zhàn)。
 
9月14-16日蒞臨Testing Expo 奇石樂（7016）展臺，了解NVH測量最新解決方案。
 
NVH，即“噪聲、振動與聲振粗糙度平順性”，涵蓋汽車聲音和振動表現(xiàn)的各個方面。對汽車或動力總成的NVH表現(xiàn)進行優(yōu)化，有助于生產(chǎn)商產(chǎn)出具有更長使用壽命的可靠產(chǎn)品，因此，業(yè)界對該等問題的關(guān)注度越來越高。此外，優(yōu)化NVH表現(xiàn)，也能夠在很大程度上影響車輛駕乘者對汽車質(zhì)量的評價。新時代汽車革新的終極目標(biāo)是將駕駛舒適度、駕駛?cè)の缎院推放菩蜗筇嵘角八从械乃?，而上述變化，也使NVH成為汽車革新的核心因素之一。
從NVH的視角出發(fā)，內(nèi)燃機和電動機的特性存在根本上的差異。然而，即使是外行也不難分辨，內(nèi)燃機運動性能和機械功率普遍會產(chǎn)生刺耳的機械聲，而電動機推進力卻僅產(chǎn)生類似哨聲的柔和聲音，如今，后者正漸漸取代前者。對于最終客戶而言，電動機發(fā)出的高頻音調(diào)是一種全新的聽覺體驗，但卻不一定能為其帶來悅耳的感受。另一方面，在汽車運行過程中，內(nèi)燃機噪音能夠帶來“掩蔽效應(yīng)”；而電動汽車顯然不具備這一特點，因此，道路、輪胎、風(fēng)和通風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪音都顯得更加清晰，這勢必會對用戶的乘坐舒適度產(chǎn)生負(fù)面影響。
 
電動出行為車輛NVH優(yōu)化帶來哪些轉(zhuǎn)變？
 
NVH工程師的主要任務(wù)包括量化動力總成產(chǎn)生的噪聲和振動，以及了解它們對乘客的影響。加深對該問題的理解，對于滿足用戶對車輛設(shè)計的期望而言至關(guān)重要。按照工程慣例，噪聲一般被分為兩類：空氣噪聲和結(jié)構(gòu)噪聲?？諝庠肼曋饕獊碜詣恿偝?，經(jīng)發(fā)動機艙通過空氣傳播，進而對乘客產(chǎn)生影響；結(jié)構(gòu)噪聲則主要由振動產(chǎn)生，結(jié)構(gòu)噪聲經(jīng)軸承和安裝點從動力系統(tǒng)傳遞至車輛框架，對乘客產(chǎn)生影響。分離這兩類噪聲的傳輸路徑并非易事，但如果能在設(shè)計階段解決該問題，車輛的NVH性能將得到根本改善。
 
在實際應(yīng)用中，我們不難發(fā)現(xiàn)這樣一種現(xiàn)象：由于內(nèi)燃機與電動機的動力系統(tǒng)性質(zhì)不同，使用電動機替換內(nèi)燃機后，空氣噪聲會得到顯著減少。但電動機的噪音表現(xiàn)可能導(dǎo)致某些局部高頻噪音的產(chǎn)生。此外，替換發(fā)動機后，盡管不明顯，但結(jié)構(gòu)噪聲也會有所降低；更重要的是，低噪水平得到了顯著改善。事實上，上述優(yōu)化均源于電動機和內(nèi)燃機在動態(tài)行為上的巨大差異。因此，動力系統(tǒng)到車輛框架的力傳導(dǎo)路徑是改善車輛噪音的關(guān)鍵，對該路徑進行測量和研究勢在必行。
 
除了上述因素之外，結(jié)構(gòu)噪聲的傳輸還受到車輛結(jié)構(gòu)的影響——而這方面的技術(shù)變革也正在進行當(dāng)中。電動汽車以電池為能量源，笨重的電池組會對車輛的整體NVH表現(xiàn)產(chǎn)生較大影響。目前，各大OEM正致力于提高電動汽車的可行駛里程和電池容量，減輕電池組的重量并非短期內(nèi)可實現(xiàn)的目標(biāo)。因此，振動影響評估對NVH性能的有效優(yōu)化至關(guān)重要。如何測量結(jié)構(gòu)噪聲傳輸路徑上的振動，是亟需解決的首要難題——想要在振動頻率范圍內(nèi)有效測量振動，就必須設(shè)計專門的聲學(xué)解決方案。
 
除了影響車輛架構(gòu)和開發(fā)流程外，這些變化和挑戰(zhàn)也對測量鏈準(zhǔn)確性和可靠性提出了新的要求。首要的要求便是提高測量的靈活性。為此，奇石樂時刻準(zhǔn)備為汽車制造商和開發(fā)商提供性能優(yōu)異、簡單易用的NVH測量解決方案。

針對特定應(yīng)用的定制化測力解決方案
 
要準(zhǔn)確評估結(jié)構(gòu)噪聲傳輸，就必須了解振動源（如動力總成）和車輛框架連接處的受力情況。受力分析結(jié)果也是白車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化、傳遞路徑分析（TPA）和約束力測量等常用流程的關(guān)鍵輸入數(shù)據(jù)。該等測量應(yīng)用需要特定的幾何約束和獨特的工作負(fù)載條件，而這很大程度上超出了傳統(tǒng)力傳感器的測量能力。
 
為了滿足這些苛刻的要求，奇石樂推出基于壓電（PE）測量技術(shù)的定制化解決方案。每套方案都根據(jù)特定應(yīng)用量身定制，可精準(zhǔn)測量連接處受力情況。PE傳感器剛性高，因此具有高固有頻率，且測量范圍廣，可捕獲不同量級的動態(tài)力。此外，PE測量技術(shù)還具有過載保護設(shè)計和超長循環(huán)加載壽命等優(yōu)勢，是適用于NVH測量應(yīng)用的強大測量設(shè)備。當(dāng)下，就應(yīng)對移動出行帶來的挑戰(zhàn)而言，PE測量技術(shù)可謂理想的解決方案；而即便在未來，其先進性也無可取代。
高準(zhǔn)確性和可靠性：奇石樂針對客戶的個性化幾何和負(fù)載要求，設(shè)計定制化測量解決方案
 
奇石樂憑借其在PE測量技術(shù)領(lǐng)域60多年的經(jīng)驗，為業(yè)界提供完整的測量解決方案，該解決方案可對多達六個分量（三個力和三個力矩）進行精確測量，滿足每位客戶的幾何和載荷要求。奇石樂解決方案涵蓋完整應(yīng)用流程，從設(shè)計、工程到生產(chǎn)，再到調(diào)試和服務(wù)，為客戶帶來全方位一站式體驗。
 
應(yīng)對加速度測量新挑戰(zhàn)
 
加速度傳感器是奇石樂汽車NVH產(chǎn)品家族的一員。奇石樂提供多型號加速度傳感器，適用于各種車輛和動力總成測量應(yīng)用。基于奇石樂獨特的PiezoStar晶體技術(shù)研發(fā)而成的加速度計特別適用于內(nèi)燃動力總成的高溫環(huán)境測量。例如，8766A傳感器憑借卓越的熱穩(wěn)定性，可幫助工程師獲得可靠、準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)，即使在極端條件下也發(fā)揮出色的性能。隨著內(nèi)燃機向電動機過渡步伐的加快，接地隔離、低量程和寬頻率等功能正變得愈加重要。
8766A加速度計，采用奇石樂獨家培育的PiezoStar晶體，具有出色的熱穩(wěn)定性，適用于動力總成NVH測量以及其他多種應(yīng)用領(lǐng)域
 
奇石樂傳感器（如8764B、8763B和8766A）已整合上述功能，時刻準(zhǔn)備為電動機的應(yīng)用開辟道路，并為迎接電動機測量領(lǐng)域的各種挑戰(zhàn)提供可靠的技術(shù)。電動汽車在設(shè)計上具有電池重、車身輕的特點，因此，需要慎重評估其駕駛特性和行駛穩(wěn)定性。為應(yīng)對該情況，奇石樂電容式MEMS傳感器（如8316A和8396A）應(yīng)運而生——即便在振動頻率極低的情況下，MEMS傳感器也能保證測量精度。
 
高度靈活的數(shù)據(jù)采集和分析
 
想要在NVH領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新的發(fā)展目標(biāo)，就需要高效、即采即用的分析流程。為支持該領(lǐng)域的開發(fā)人員，奇石樂近期推出了KiSUITE Analysis，一款強大的直觀數(shù)據(jù)分析平臺，為數(shù)據(jù)評估和流程定制提供了高度的自由性和靈活性。該軟件包集成全面的通用NVH功能，旨在為客戶創(chuàng)建一個激發(fā)革新思維和創(chuàng)造力的分析環(huán)境。此前，KiSUITE軟件已整合多個以應(yīng)用為導(dǎo)向的解決方案，支持全面的車輛和動力總成NVH分析；如今，KiSUITE Analysis與KiSUITE軟件相輔相成，共同為客戶的測量應(yīng)用帶來突破。
奇石樂憑借KiSUITE軟件平臺（新產(chǎn)品：KiSUITE Analysis）以及KiNOVA Lite和KiNOVA Pro測量系統(tǒng)（新產(chǎn)品：擴展板卡），為用戶打造完整的NVH分析測量鏈
在硬件方面，奇石樂升級了NVH數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。定制化KiNOVA Pro系統(tǒng)可采用不同板卡，以擴展輸入和輸出的數(shù)據(jù)類型；同時，憑借集成式獨立功能，其原有的功能多樣性也得到了保持。
 
新時代的NVH：做好準(zhǔn)備，迎接未來
汽車行業(yè)思考模式的變革引發(fā)了業(yè)界關(guān)于約定俗成的工程方法和固有思路的討論。為迎接全新的時代，我們需要在產(chǎn)品開發(fā)和性能衡量方法上尋求改變。如何在車輛設(shè)計和最終用戶期望的聲學(xué)舒適性之間找到一個平衡點，是當(dāng)今NVH工程師面臨的主要挑戰(zhàn)之一。最終，這種開放式流程將引領(lǐng)車輛舒適性、駕駛體驗感和品牌認(rèn)可度的全新典范。一個屬于汽車和動力總成NVH的黃金時代即將到來。奇石樂時刻做好充分準(zhǔn)備，為客戶提供定制化高效測量解決方案。
 
特殊年份里的Testing Expo如約而至！
 
9月14日-16日，奇石樂攜汽車研發(fā)測試完整測量鏈亮相上海世博展覽館！測試大數(shù)據(jù)時代，一站式高效解決方案就在1號展廳7016奇石樂展位。
 
展會日期
2020年9月14-16日
展會地址
上海世博展覽館 1號館 
(上海市浦東新區(qū)國展路1099號）
展位號
7016 
 
 
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