汽车声学包简介

汽车声学包简介
文章对汽车NVH性能进行了阐述，介绍了汽车声学包的概念、分类、材料等内容，并根据某款车型详细介绍了声学包装件，旨在为今后新车型的声学包设计提供必要的信息及借鉴，进而提升新车型的设计速度及NVH性能。

标签：汽车；声学包；NVH
引言
随着汽车市场竞争的日益激烈和消费者对汽车产品要求的提高，未来汽车将朝着安全、环保、低成本、信息化、舒适性的方向不断前进。

消费者对汽车舒适性的满意程度主要体现在对汽车整体NVH性能的满意程度上，即消费者需要低噪声、低振动、驾驶平顺的体验。

据不完全统计，对顾客不满意问题调查中，约有1/3是与NVH性能有关；大约1/5的售后服务与NVH性能有关。

因此，对于汽车厂商来说，提高整车的NVH性能变的尤为迫切。

文章介绍的汽车声学包便是提高整车的NVH性能的一种手段。

1 汽车声学包定义
要定义汽车声学包，首先需要了解汽车的NVH性能。

NVH是Noise（噪音）、Vibration（振动）、Harshness（平顺性）的简称。

汽车的NVH性能是衡量一个汽车品质的重要指标。

车内噪音的来源非常复杂：发动机的振动和噪音、排气系统的噪音、风扇噪音、传动系统噪音、内饰系统噪音、路胎振动、胎噪、制动噪音以及风噪等都是车内噪音的根源。

通常，人们习惯于按传播路径将车内噪音区分为两大类，即：由结构传递的中、低频噪音，它们通常由动力系统的振动、车身悬置系统的振动以及路胎振动而引起，并通过车身结构振动传播到车内；由空气传递的中、高频噪音，涉及：动力系统噪音、路胎摩擦噪音以及风噪等。

这些错综复杂的车内噪音来源表明，改善汽车的NVH性能是一项复杂的系统工程。

提高汽车的NVH性能除了主动降噪，如优化发动机及车身机构、提高车身动静刚度、改进底盘系统等方法来控制噪声源及传播路径；还需要必要的辅助手段。

汽车声学包作为一种辅助降噪的手段便应运而生了。

汽车声学包就是指跟汽车NVH性能相关的各类吸音、隔音、减震、密封的部件的总称，如前围板隔热垫、地毯、顶棚、孔塞、空腔隔断等等。

2 汽车声学包的分类
汽车声学包按装配在汽车的部位可分为前机舱部件、驾驶舱部件、行李箱部件三部分；汽车声学包按所起的作用可分为隔音部件、吸音部件、减震部件、密
封部件。

3 汽车声学包选用的材料
作为汽车声学包的材料必须在一定宽频的范围内具有吸音、隔音的作用；另外还要遵循环保、阻燃、轻量化、高性价比等原则。

常用的隔声材料有EPDM、EV A等；常用的吸声材料有玻璃纤维、玻璃棉、PU发泡、PET毛毡等。

目前声学包选用的材料大都同时具有吸音、隔音、减震的性能，只是侧重点稍有区别，这就需要根据部件安装的具体部位选用最佳的方案。

4 声学包件
现根据某款车型来介绍声学包装件。

汽车声学包设计遵循的原则应该为：先进行密封后进行吸隔音；先确定声源后进行阻断；重点位置着重处理。

4.1 孔塞
孔塞包括贴片，广泛应用于车门、侧围、地板等部位，用来密封安装孔、焊接定位孔、避让孔、工艺孔、漏液孔、减重孔等，这些孔的存在都影响车身的密闭性，并且传递噪音，都应进行封堵。

为了防止涉水实验出现渗水、漏水现象，地板上的孔需要用热熔性质的孔塞来进行密封；该款车型上选用的是热熔的EV A+PA材料做成的孔塞来密封。

侧围、车门上的小孔（直径<10mm）一般用PVC贴片来进行密封；大孔（10mm<直径）一般用橡胶孔塞来密封；异形孔，例如该车型前地板四个焊接避让孔采用热熔胶+PA材料的孔盖来密封，有的车型也采用热熔胶+金属材料的孔盖来密封。

孔塞密封完成后，汽车驾驶舱形成一个相对密封的空间，这是后期吸隔音处理的前提环境。

图1为该款车型孔塞布置图（圆点表示孔塞、贴片）。

4.2 空腔隔断
焊接完成的白车身在下边梁、ABC柱、顶盖边梁等处都是空腔结构，这些空腔结构在汽车低速行驶时传递外部噪声，高速行驶时形成气流共鸣噪声，因此必须将此类空腔进行分段隔断。

空腔隔断的方法有很多种，现主要介绍以下两种：一是直接往空腔处塞吸音海棉，使其充满整个空腔，从而阻断气流的高速流动，兼具一定的吸音效果；二是采用PA材料本体配合EV A发泡材料组成，卡子到空腔里面，对于较小的空腔，直接粘接EV A发泡材料，待经过涂装高温过程后，EV A发泡材料发泡充满
整个空腔，从而阻断气流的高速流动来起到隔音的效果。

EV A发泡材料的发泡率可随空腔大小来调整。

图2为该款车型空腔隔断布置图，采用的是第二种方法。

4.3 阻尼材料
阻尼材料主要是将机械振动的能量转化为热能或其他可以损耗的能量从而达到减振的目的。

现在常用的阻尼材料有沥青类阻尼材料和橡胶类阻尼材料。

图3为该款车阻尼片布置图，采用的是沥青类阻尼材料。

4.4 前机舱部件
前机舱声学包部件主要包括：前围板外隔热垫、发动机盖隔热垫。

前围板外隔热垫、发动机盖隔热垫处于前机舱内，作用应以吸音为主，且考虑到前机舱特殊的工作环境，目前较多的采用无纺布+玻璃纤维，厚度10mm左右。

因为前围板外隔热垫还有隔热的作用，在一些中高档车中，其外面还有一层铝箔。

4.5 驶舱部件
驾驶舱声学包部件主要包括：前围板内隔热垫、地毯、顶棚、座椅、其他内饰部件里的吸隔音部分。

前围板内隔热垫装在驾驶舱一侧，是为了阻止汽车动力系统噪音，前围板内隔热垫应以隔音为主，吸音为辅。

目前较多采用PET吸音棉+EV A表皮，也有厂家使用PET吸音棉+PU表皮，但效果稍差。

该款车型采用的是15mmPET吸音棉+2mmEV A表皮。

地毯是内饰件中面积较大的零部件，它对整车的NVH有较大的影响，主要是吸收和阻隔路面和传动系统通过钣金传递过来的噪声与震动。

为了提高它的性能，通常会在地毯与地板之间加入吸音的PET毛毡，其厚度约为20mm左右。

地毯较多采用针刺地毯，材料定义为PET面料+EV A（EPDM/PE）+无纺布。

目前一些公司的产品为了进一步提高地毯的NVH性能，在面料和重涂层之间又增加了一层厚度约为3mm的吸音层。

影响地毯吸音效果的另外一个原因是PET毛毡必须要和钣金完全贴合，不能产生空腔。

4.6 顶棚
顶棚也是内饰件中面积较大的零部件，它可很好的吸收汽车高速行驶时的风噪，以及下雨时雨水敲击顶盖的声音。

顶棚材料为针刺面料PET+玻纤成型毡，另外，大多数厂商都会在顶棚与顶盖钣金之间增加吸音棉。

4.7 座椅
有实验证明，座椅是对吸收车厢内噪声贡献最大的零部件，所以座椅在满足性能的基础上，内部的PU发泡体应采用开孔泡沫。

4.8 其他内饰件
为了更好地提高整车的NVH性能，一些厂家在内饰部件里面增加了声学包部件。

例如门板里面增加吸音棉、ABC柱塑料件里面增加吸音棉、通道盒在换挡部位增加吸音棉、暖风导管用海绵包覆等等，这些部位都属于产生噪声重要部分，虽然采用声学包会造成成本提高，但是对于提高整车品质却是不可或缺的一部分。

4.9 行李箱部件
行李箱部件包括行李箱护板、备胎罩、备胎衬垫等，材料多为PET毛毡，主要是吸收后轮胎胎噪。

但备胎衬垫多采用EPP材料，其与钣金应完全固定，防止其放在备胎坑里随着汽车的行驶产生滋滋的摩擦噪音。

5 结术语
上述只是声学包的一部分，完全没有覆盖整个汽车声学包，对于未来的汽车，声学包将是更为重要的一部分。

随着汽车技术的不断发展，新材料、新工艺将不断涌现并大量运用在汽车声学包中来降低车内噪声，为消费者提供更加舒适的驾乘感受。

参考文献
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[3]张红磊，靳干，曹维福.汽车声学包设计[J].研究与开发，2014（4）：48-51.。