汽车声学包装开发的轻量化策略-绵羊汽车生活记录

汽车的轻量化平素是产物研发万世找寻的方针；看待守旧汽车而言，汽车轻量化时间因为可有用削减污染物和低落碳排放，探求声明，汽车质料每消重10%，油耗消重约8%，排放消重约4%，节能减排恶果格外可观！看待新能源汽车，轻量化的效益更是不言而言，可以有用普及续航里程，缓解用户的里程焦灼。

因为车身正在整车重量占比最大，因此厉重的减重方针便是正在它身上，目前核心的进展目标是高强度钢、铝合金、镁合金或塑料等新资料的时间利用。比方奥迪A8和特斯拉电动车就采用了全铝车身，其他主机厂都花大举气正在轻量化研发上下工夫。

当然动作车身上一个首要的声学降噪套装——声学包装，也能为整车减重功劳一片面，固然不众，也是能抠一点是一点的。据咱们统计的结果，大片面汽车的声学包装重量普通正在20-30kg，即使能低落10%，那也是3kg的功劳。区别的重量对应区别级另外功能，功能与重量之间的比值也是权衡声学包策画秤谌的一个目标。怎么高效的诈骗每一克重量，施展最大的的降噪恶果也是一个首要的探求课题。

遵循隔声表面，零件的隔声量跟单元面积质料成正干系，满意质料定律（mass law）：单元面积质料补充一倍，其隔音量补充6dB。看待双层板，补充的斜率会更高，补充12-18dB。

能够看到即使要补充零件的隔声功能，必须要要补充质料，不存正在一个轻量化的计划，还能擢升功能的，具体是天方夜叙！就正在这里功能工程师就跟重量工程师结下了恩仇！

正在前面怎么举行汽车声学包的正向策画中，咱们先容了声学包装工程师该当具有编制斟酌的才略，正在这里就派上用场了。可靠的汽车声传达牺牲不仅单是一个零件决意的，正在文献1中，创造了一个混响-消声模子，诈骗统计能量法（SEA）推导了团体的声传达牺牲表达式。

从源流到给与者全面途径上的传达牺牲是由三片面构成的，声源左近的吸音、途径上的隔音和承担者左近的吸音构成。因此针对前面提到的题目，坊镳找到一个完整的谜底。普及吸音功能来添补因减重导致的隔音低落，从而普及全面编制的声传达牺牲，浅易的说便是“以吸代隔”。上述推导是庄敬遵行数学道理的，因此从数学上找到了轻量化的合理性声明。

车内噪声因素厉重构成有两类：氛围声和布局声。声学包装厉重管理的中高频噪声题目，正在汽车上，通俗以400-10KHz频段来举行评议，它是一个宽频带声源，不针对某一个的单频的声响。看待400Hz以下的声源，恶果就很有限。尽管运用再众的资料，也不会以很好的恶果，因此看待主机厂整车功能斥地而言，怎么将车内的中高频噪声星散出来，功能方针设定的不冗余，那么这便是轻量化策画的第一步。

星散布局声和氛围声常用的格式便是TPA（传达途径明白）。取得车内噪声的这个方针后，再遵循声源的地位设定分区域的方针，比方针对动力总成噪声设定前围隔音目标（PNR），针对轮胎的辐射噪声，设定轮胎隔音目标（TNR），针对排气噪声设定目标（ENR）。针对前围隔音，正在通过功劳量明白（CA），解析到前围区域、脚踏区域、前风挡区域和前侧位区域和机舱区域诀别再设定插入牺牲（IL）或者吸音量（Ab）目标。这内部能够用到优化算法。以车内声学包装零件重量为方针，以噪声为拘束条目，以零件的插入牺牲和吸音量为优化变量，就能够优化估量取得各个板块的最优方针。整车层面上更合怀功能的解析和优化。

针对每一个区域的隔音方针，那么怎么对布局举行策画材干到达方针恳求。这一层级的便是总成级的优化。比方解析到内前围的插入牺牲目标是10dB，那么怎么遴选适应的资料和布局策画材干到达恳求。

以上三种组合成的总成重量一次是从重到轻，其隔音功能是慢慢低落的，然则吸音功能是慢慢擢升的。因此针对区别的方针恳求和声源特征，须要举行最佳的成婚。

正在少许海外的着名汽车公司，正在平台架构研发阶段遵循内燃机的型号和车型定位，根基就订定好了区别平台下区别车型的资料组合。比方针对华丽车车型，就倾向于遴选守旧隔音型，以施展最好的静音恶果。看待中低端产物，能够慢慢向耗散型吸音资料下探，做到功能和重量的平均。当然正在平台架构斥地阶段，空间和地位都曾经预留好了，就曾经思虑到了声学包装功能的施展潜力，因此到了车型斥地阶段事务就少了良众。

吸音资料大片面是由纤维类和棉毡类资料构成的，纤维类资料厉重聚氨纤维（polyester）、聚丙烯纤维(polypropylene)和玻璃棉（fiber）等化学合成资料，棉毡类厉重有废纺毡（shoddy）、棉毡（cotton）。因为对车内用材的环保功能的恳求，因此汽车上厉重用到的便是纤维类资料。

纤维类遵循直径巨细能够分为粗纤维和超细纤维，因为粗纤维具有优良的流阻功能，因此具有更优的吸音功能和重量上风。这片面的轻量化探求厉重便是供应商举行的，比方超资料的功能探求。

电动车因为没有了内燃机，噪声源辐射能量变小了，是否能够更容易的扩大轻量化计划？云云懂得是单方的，咱们从两个方面来举行声明

·声源的蜕化：电动汽车因为没有内燃机的埋没效应，途面噪声和风噪声车内噪声将特别出色，正在加快时的电机啸叫、机舱内的百般辅机和热泵的噪声也凸显出来，因此正在底部隔音和声源地位包裹显得特别首要。然则有一点的是看待电动车内前围对中低频的隔音恳求松开，厉重对中高频噪声的阻隔，因此能够遴选佻薄、侧重于吸音功能的资料组合。

·车内声场的蜕化：良众电动车装备了主动降噪编制和车内的主动发声响效策画，另有比方向奥迪e-tron的8D围绕音效，这些效用摆设最大潜力施展就更须要使车内的静音性须要做的更好。

e-tron是奥迪的首款电动车型，它的声学包装的摆设根基能够观察到少许新能源车型的局限战略。动画配图能够参考奥迪e-tron的声学资料安放那一期视频中，它正在声学包方面策画付出了不亚于守旧车的摆设，厉重特性有：合怀与声源处的降噪治理，席卷对前后电机的包裹，看待前围和地毯依旧采用的是重层+发泡组合质料弹簧耦合守旧摆设。