據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，中國(guó)汽車市場(chǎng)上前10名的抱怨有4項(xiàng)是關(guān)于NVH方面的，分別是剎車噪音、風(fēng)噪、發(fā)動(dòng)機(jī)異響和胎噪

什么是NVH

噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）的英文縮寫。這是衡量汽車制造質(zhì)量的一個(gè)綜合性問題，它給汽車用戶的感受是最直接和最表面的。車輛的NVH問題是國(guó)際汽車業(yè)各大整車制造企業(yè)和零部件企業(yè)關(guān)注的問題之一。有統(tǒng)計(jì)資料顯示，整車約有1/3的故障問題是和車輛的NVH問題有關(guān)系，而各大公司有近20%的研發(fā)費(fèi)用消耗在解決車輛的NVH問題上。

從桑塔納進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)至今30余年以來，汽車上的科技越來越發(fā)達(dá)，配置越來越豐富，同時(shí)汽車文化也越來越普及，隨之帶來的是消費(fèi)者對(duì)汽車的性能越來越挑剔。老桑塔納時(shí)代，只要是有車，那就是成功人士的象征。再后來，消費(fèi)者開始追求動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。再到如今，消費(fèi)者越來越關(guān)注舒適性。某車企大佬再也不敢說“汽車不過就是四個(gè)輪子加沙發(fā)”的妄語了。

而與汽車舒適性相關(guān)的最重要的無疑就是NVH了，所謂的NVH指的是噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）的英文縮寫。這是衡量汽車制造質(zhì)量的一個(gè)綜合性問題，它給汽車用戶的感受是最直接和最表面的。

汽車噪聲，即汽車行駛在道路上時(shí)，內(nèi)燃機(jī)、喇叭、輪胎等都會(huì)發(fā)出大量的人類不喜歡的聲音。當(dāng)然，這些聲音是會(huì)影響咱們?nèi)祟惖纳硇慕】档?；振?dòng)，物理學(xué)上給出的定義是指一個(gè)狀態(tài)改變的過程，即物體的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其實(shí)經(jīng)常開車的人可能會(huì)有所體會(huì)，方向盤上的抖動(dòng)很明顯，就這是振動(dòng)。



據(jù)權(quán)威統(tǒng)計(jì)表明，中國(guó)汽車市場(chǎng)上前10名的抱怨有4項(xiàng)是關(guān)于NVH方面的，分別是剎車噪音、風(fēng)噪、發(fā)動(dòng)機(jī)異響和胎噪。

同樣，在學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域，發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、胎噪和風(fēng)噪是研究的重點(diǎn)。今天我就借這個(gè)機(jī)會(huì)介紹下這三大類型的噪音。

其中，在車速較低時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲最大，尤其是在怠速且不開空調(diào)的情況下，有的車發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲簡(jiǎn)直就是災(zāi)難。車速稍高時(shí)，最顯著的噪聲就變成了胎噪，如果是在下過雨的路面，那這噪聲會(huì)折磨得人痛不欲生。而跑高速時(shí)，相信不少人都體驗(yàn)過風(fēng)噪的厲害，尤其是將窗戶打開一點(diǎn)，那風(fēng)聲似乎要將人吞噬掉。



發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的噪聲主要有三種類型：燃燒噪聲、機(jī)械噪聲和空氣動(dòng)力噪聲。燃燒噪聲和機(jī)械噪聲，是通過發(fā)動(dòng)機(jī)的外表面向外輻射，而空氣動(dòng)力噪聲主要是在進(jìn)氣和排氣過程產(chǎn)生，直接向大氣輻射。發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，燃燒噪聲是主要噪聲源；高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)械噪聲和空氣動(dòng)力噪聲是主要噪聲源。

燃燒噪聲

可燃混合氣在氣缸中燃燒產(chǎn)生的氣缸壓力通過活塞、連桿、曲軸、主軸承傳到機(jī)體或者引起結(jié)構(gòu)表面的振動(dòng)而輻射出來的噪聲，稱之為燃燒噪聲。打個(gè)簡(jiǎn)單的比方，就像是爆竹爆炸產(chǎn)生的聲音，只不過燃燒噪音在氣缸內(nèi)通過其他機(jī)構(gòu)傳出來了。



機(jī)械噪聲
機(jī)械噪聲 由于機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，部件間的摩擦力、撞擊力或非平衡力，使機(jī)械部件和殼體等發(fā)聲體產(chǎn)生無規(guī)律振動(dòng)而輻射出的噪聲。機(jī)械噪聲的特性（如聲級(jí)大小、頻率特性和時(shí)間特性等）與激發(fā)力特性、物體表面振動(dòng)的速度、邊界條件及其固有的振動(dòng)模式因素有關(guān)。齒輪變速箱、織布機(jī)、球磨機(jī)、車床等發(fā)出的噪聲是典型的機(jī)械噪聲。提高機(jī)器制造的精度，改善機(jī)器的傳動(dòng)系統(tǒng)，減少部件間的撞擊和摩擦，正確地校準(zhǔn)中心調(diào)整好平衡，適當(dāng)?shù)靥岣邫C(jī)殼的阻尼等，都可以使機(jī)械振動(dòng)盡可能地減低，這也是從聲源上降低噪聲的辦法。



顧名思義就是機(jī)械部件在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)而激發(fā)的噪聲。主要有活塞敲擊噪聲、供油系噪聲、配氣機(jī)構(gòu)噪聲、正時(shí)系統(tǒng)噪聲、輔機(jī)系統(tǒng)噪聲、軸承噪聲、不平衡慣性力引起的機(jī)體振動(dòng)和噪聲等。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，由于沖擊、摩擦、旋轉(zhuǎn)不均勻和不平衡力作用等原因，激起零部件的機(jī)械振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲。特別是當(dāng)激振力頻率與零部件的固有頻率相一致時(shí)，會(huì)引起激烈的共振和噪聲。只要初中物理不是體育老師教的應(yīng)該都會(huì)記得物理課本上的那軍隊(duì)過橋時(shí)導(dǎo)致了橋的共振而倒塌的場(chǎng)景。因此，共振是非常可怕的，也是在汽車設(shè)計(jì)中必須要避免的。

空氣動(dòng)力噪聲

是氣體流動(dòng)（如周期性進(jìn)氣、排氣）或物體在空氣中運(yùn)動(dòng)，空氣與物體撞擊，引起空氣產(chǎn)生的渦流，或者由于空氣發(fā)生壓力突變，形成空氣擾動(dòng)與膨脹（如高壓氣體向空氣中噴射）等而產(chǎn)生的噪聲。一般說來，空氣動(dòng)力噪聲是直接向大氣輻射的。主要可以分成進(jìn)氣噪聲、排氣噪聲和風(fēng)扇噪聲。當(dāng)然，一般車上的排氣管上都會(huì)有消音裝置，將大部分的排氣噪聲給消除了。而城鄉(xiāng)結(jié)合部有些非主流小青年非常喜歡干的事情就是將排氣管上的消音裝置給拆了，自以為那種排氣噪聲就是賽車的聲音，真是太天真了。



你也許會(huì)說，發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音這么大，是不是電動(dòng)車聲音就小了？確實(shí)，電機(jī)由于不需要燃燒，燃燒和進(jìn)排氣噪音是沒有的，機(jī)械結(jié)構(gòu)也比發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單，機(jī)械噪音也更小。因此電動(dòng)機(jī)的噪聲確實(shí)比發(fā)動(dòng)機(jī)小很多，但電機(jī)的電磁噪聲是一種高頻的噪聲，而人耳對(duì)這種頻率的噪聲更加敏感，聽起來更不舒服。因此電機(jī)噪聲的優(yōu)化也是一門很大的學(xué)問。同濟(jì)大學(xué)的左曙光教授和林福博士在這方面造詣?lì)H深，發(fā)表過諸多國(guó)際頂尖水平的論文。

輪胎噪音

胎噪是車輛在高速行駛時(shí)，輪胎與路面磨擦所產(chǎn)生的，視路況車況來決定胎噪大小，路況越差胎噪越大，另外柏油路面與混泥土路面所產(chǎn)生的胎躁有很大區(qū)別(主要通過：四車門、后備箱、前葉子板、前輪弧產(chǎn)生和傳遞)。



一般來說，胎噪主要由三部分組成：一是輪胎花紋間隙的空氣流動(dòng)和輪胎四周空氣擾動(dòng)構(gòu)成的空氣噪音，二是胎體和花紋部分震動(dòng)引起的輪胎震動(dòng)噪音，特別是一些輪胎的材質(zhì)偏硬，特別容易讓車主感受到路噪；三是路面不平造成的路面噪音，特別是行駛在坑坑洼洼的路面時(shí)，胎面與地面的磨擦、沖擊產(chǎn)生噪音，并與擋泥板、翼子板等部件的震動(dòng)形成共鳴放大傳入車內(nèi)。這就相當(dāng)于路面在唱難聽得要死的歌，這些部件就是麥克風(fēng)放大之后傳到了車內(nèi)。

要想降低胎噪，可以采用花紋經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的低噪音輪胎。也可以做隔音，通過阻隔胎噪向駕駛艙的傳播來減少胎噪等等。

風(fēng)噪

風(fēng)噪，是指汽車在高速行駛的過程中迎面而來的風(fēng)的壓力已超過車門的密封阻力進(jìn)入車內(nèi)而產(chǎn)生的。行駛速度越快，風(fēng)噪越大。



風(fēng)噪的響聲非常特別，流速很快的風(fēng)與車體的門窗或金屬縫隙、邊角摩擦，產(chǎn)生高響度的摩擦音，這種摩擦噪音像獅子吼一樣具有很強(qiáng)的穿透力和刺激性，高速運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)，風(fēng)噪的危害就會(huì)越突出，并逐漸累積，給乘坐車輛的人帶來強(qiáng)烈的不舒適感。那為什么低速時(shí)感受不到風(fēng)噪，而高速時(shí)特別大呢？還是那句話，物理不是體育老師教的都知道風(fēng)阻是與速度的平方成正比的，因此隨著車速的增加，摩擦阻力呈現(xiàn)平方式的上升，當(dāng)?shù)?0km/h時(shí)，風(fēng)噪就很大了。

風(fēng)阻較小的車，相應(yīng)的風(fēng)噪也小。比如上海大眾的凌渡，由于其風(fēng)阻系數(shù)只有0.28，因此在同樣的車速下產(chǎn)生的風(fēng)噪比同級(jí)別的車小很多。對(duì)汽車進(jìn)行汽車隔音處理，比如說做四門隔音和汽車密封條，可以很好的解決風(fēng)噪問題。因?yàn)檎f到底，風(fēng)噪大從源頭上是沒辦法解決的，車速快，風(fēng)噪就會(huì)大。但是將傳播途徑進(jìn)行降噪處理就能起到很好的效果。

總結(jié)

說了這么多，歸根結(jié)底，一分錢一分貨在汽車的NVH上體現(xiàn)得淋漓盡致，奔馳S級(jí)的車內(nèi)基本聽不到噪音，而一些定位低端的車型，夸張地說就與拖拉機(jī)無異了（這真的只是用了夸張手法，大家不妨在評(píng)論區(qū)談?wù)勛约旱那猩砀惺埽?br />
控制措施

汽車振動(dòng)和噪聲的產(chǎn)生并不是相互獨(dú)立，而是緊密聯(lián)系的?？梢哉f，噪聲源于振動(dòng)，振動(dòng)、噪聲和舒適性這三者是密切相關(guān)的。既要減小振動(dòng)、降低噪聲，又要提高乘坐舒適性、保證產(chǎn)品的安全性、環(huán)保性以及使用性能。

要改善汽車的NVH特性，首先是對(duì)其振動(dòng)源和噪聲源的控制。這就需要改善產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲的零部件的結(jié)構(gòu)，改善其振動(dòng)特性，避免產(chǎn)生共振；改進(jìn)旋轉(zhuǎn)元件的平衡；提高零部件的加工精度和裝配質(zhì)量，減小相對(duì)運(yùn)動(dòng)元件之問的沖擊與摩擦；改善氣體或液體流動(dòng)狀況，避免形成渦流；改善車身結(jié)構(gòu)，提高剛度；施加與噪聲源振幅相當(dāng)而相位相反的聲音等。其次要控制振動(dòng)和噪聲傳遞的途徑。這就需要對(duì)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)和噪聲傳遞特性進(jìn)行分析并改進(jìn)，使之對(duì)振動(dòng)和噪聲具有明顯的衰減作用而不是放大；優(yōu)化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的設(shè)計(jì)，降低發(fā)動(dòng)機(jī)向車身傳遞的振動(dòng)；對(duì)懸架系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，阻斷振動(dòng)的傳遞；采用適合于平面振動(dòng)的阻尼材料、適合于旋轉(zhuǎn)軸類的扭振減振器以及針對(duì)其它線振動(dòng)的質(zhì)量減振器；分析和改進(jìn)結(jié)構(gòu)，特別是車身的密封狀況，提高密封性能；各種吸音材料、隔音材料和隔音結(jié)構(gòu)的研究及應(yīng)用，提高汽車內(nèi)部的吸音和隔音性能等。