汽车声学包设计开发与测试培训报告

汽车声学包设计开发与测试培训报告
2017年，公司提出“转型、强基、启新程”的工作主题，指出要加快市场和产品结构调整，构建“一优多强”的产品格局。

因此，团体旅游车型的市场将迎来更大力度的开发拓展。

世轩车型造型美观大方，内饰豪华舒适，在市场上表现突出，是公司现阶段团体车型中最具竞争力的产品。

该车型经过两年来的不断优化，其常规性能已逐步完善，达到了国内领先水平。

为更好地提升产品竞争力，工艺部从提升产品舒适性出发，立足NVH（噪声、振动、声品质）控制技术的应用，提出降低世轩代表车型整车车内噪声1.5分贝以上的量化指标。

我公司相对比宇通、金龙等主机厂在NVH开发与测试方面的发展还较缓慢，技术储备不足，为此，在技术中心领导支持下，本人于2月24—26日前往北京参加了华汽睿达（北京）技术培训中心组织的汽车声学包NVH开发与案例分析培训课程。

本次培训主要围绕“声学材料及工艺、声学零部件设计与开发、振动噪声测试”三部分课程展开讲解。

一、声学材料及其工艺介绍
1.1几张常用材料的基本概念
PET：polyethylene terepthalate
聚对苯二甲酸乙二酯，简称涤纶，具有强度高、弹性好等优点，有异形和中空2种纤维截面
PP：polypropylene
聚丙烯纤维，简称丙纶，截面为圆形，聚合物纤维的一类，具有密度小、强度高、耐酸碱、防潮、耐热和易于加工等优点
PU: polyurethane foam
全称为聚氨基甲酸酯，简称聚氨酯发泡
Shoddy：废纺毡，以cotton（棉织物）为主
Airlay：气流成网，fiber（纤维）类零件的一种主要工艺
EV A：醋酸乙烯酯共聚物
弹性好，韧性好，抗撕裂
EPDM：Ethylene Propylene Diene Monomer
三元乙丙橡胶，是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，用于汽车隔音材料和密封件材料，耐热、耐候等耐老化性能优异
1.2声学包零部件种类
1.2.1传统意义上的声学包按按区域区域划分：发动机舱、座舱、行李仓，按功能划分：隔音、
吸音、吸隔兼具。

2.2.2广义上的声学包除传统意义的吸、隔音材料外还包括车身钣金、玻璃（普通、双层、声学）、阻尼帖（沥青、喷涂、橡胶）、穿孔件（主要指前、后围过线孔的密封件）、车身密封条、轮罩、空气层。

1.3材料成型工艺
1.3.1纤维类材料成型工艺
非仿造工艺，又称无纺工艺。

不经过一般的纺纱、织造过程，有一定取向或随机排列组成的纤维层或由该纤维与纱线交织，通过机械钩缠、缝合或化学、热粘合等方法连接而成的织物。

汽车用吸声非织造材料的生产工艺主要有气流成网、针刺、熔喷、PU发泡成型工艺、热黏合、纺黏、水刺等方法，纤维原材料主要是化纤(常规PET、PP纤维，异形截面纤维等)、天然纤维(主要是棉、麻纤维)、无机纤维(矿物棉、玻璃纤维等)及金属纤维等。

吸声非织造材料遍布整个车身，从车顶到地毯内衬，从发动机舱盖板到行李舱盖板。

对汽车吸音材料有以下四点要求：
手感柔软、自然蓬松，由于纤维细度极细，同样体积的吸音材料自然会
更轻便，更利于声波进入并被吸收；
回弹率高，即使受到短暂挤压也能有效回弹以保持其蓬松状态；
不宜受潮；
环保，无毒无味。

1.3.2熔喷工艺应用（代表材料双组份吸音棉、玻璃丝绵等）
特殊的材料成分与结构决定双组份棉具备流阻性小、吸声系数高、疏水性好、质量轻、绝热性高、环保等特性。

代表应用区域：（我公司曾在高端商务车司机门内饰板上应用过此产品）
⒈风窗支柱吸音棉（A柱）⒉前侧围下吸音棉（B柱）
⒊仪表台盖板吸音棉立⒋中立柱吸音棉
⒌门护板吸音棉⒍后侧围上吸音棉（C柱）
⒎挡泥板吸音棉⒏后侧围下吸音棉（C柱）
⒐衣帽架吸音棉⒑顶蓬吸音棉
⒒仪表台吸音棉⒓前围吸音棉
1.3.3气流成网airlay工艺应用（马可波罗车型使用的为此材料）
特点：可生成高厚度的材料制作的原材料，用于后续的零件加热成型（蒸汽加热、接触加热）各类成分不同，性能不同。

直立棉：纤维铺网方向与声波入射方向平行，纤维呈现直立状态，其弹性较常规棉毡好。

平铺棉：纤维铺网方向与声波入射方向垂直，该棉毡为常规棉毡结构。

成份：
1.3.4针刺成型工艺
针刺法是一种典型的机械加固方法，在世界上的干法非织造布中，针刺非织造布占40%以上，我国占25%，是干法非织造布中最重要的加工方法。

由于针刺法具有加工流程短，设备简单，投资少，产品应用面广等特点，因此针刺技术发展很快。

针刺法非织造工艺的特点
适合各种纤维，机械缠结后不影响纤维原有特征
纤维之间柔性缠结，具有较好的尺寸稳定性和弹性
用于造纸毛毯大大提高寿命
良好的通透性和过滤性能
毛圈型产品手感丰满
无污染，边料可回收利用（没有发生化学反应）
可根据要求制造各种几何图案或立体成型产品
1.3.5PU发泡成型工艺
发动机用轻质、高吸音泡沫介绍：聚氨酯轻质泡沫的优点属于软质半硬泡，开孔结构同时降低空气传播和结构传播的噪音和振动。

超低密度制成的发动机隔热罩由聚氨酯泡沫，玻璃纤维毡、尼龙织物层或铝薄膜复合压制而成，具有质轻、隔热性好的特点。

性能指标：
1.4 总结
乘用车前围防火墙多用硬质层+软质层的双阻抗复合材料，兼具吸音、隔音性能。

其硬质层多用EV A材质，软质层传统使用PU发泡材料，轻量化要求越来越高，多使用双组份吸音棉、气流成网工艺材料代替，但效果不如PU发泡材料好。

经过交流得知，玻璃丝绵材料吸音性能也较好，但由于环境因素、不易成型因素等其他方面综合考虑，乘用车一般不会使用。

二、声学包设计与正向开发
2.1整车噪声控制策略与开发流程
双层墙效应
隔声的面密度效应中间发泡层的厚度效应
不同密度硬质层、不同厚度发泡层隔音对比密度、厚度不同（同质量）隔声对比
不同状态材料吸声性能对比流阻对材料吸声的影响
材料覆盖率对传声损失的影响
密封对隔声的影响
密封不良，隔声板密度增大，隔声量基本不变
乘用车使用较多的两种前围隔音垫结构
两种形式隔音垫的隔音对比/材料开孔、不开孔
三、振动噪声的测试
3.1 流阻测试
流阻：气体流过结构的阻力。

流阻低，隔声性能好，流阻合适，吸声性能好。

3.2阻抗管测试
主要用于对材料吸声性能的测试，对隔声量的测试效果一般。

3.3小混响箱吸声测试
3.4 大混响室吸声测试
3.5全消-全反隔声测试
3.6实际工况测试
四、小结
经过两天半的学习，对NVH声学包材料、零件的设计、测试分析有了一定的了解。

具体理解的知识主要有：
1）乘用车常用材料的类型及性能，及其工艺特点；
2）材料的对比测试及不同参数对吸、隔声的影响；
3）材料及整车的实验室测试方法。

鉴于高端商务车后期NVH优化，如下方面可借鉴应用：
1）采取吸、隔音兼具的双层复合材料，EV A+吸音棉类型，替代目前单一的吸音棉。

2）经过试验测试对比，分析不同厚度、材料的吸音性能，优化当前材料。

3）引进技术力量，对整车NVH、材料吸音、隔声进行测试分析。

同时，也应认识到个人在理论知识与实践经验的不足，现阶段，一要补课理论知识，二要在优化实践中学习、总结，积累经验。