NVH半消声室内设备对NVH测试影响及优化

赵龙君 廖明辉 陈鹿生

摘要：随着科技发展汽车NVH性能在开发过程中倍受关注。文章对NVH消声室内设备汽车尾气收集装置，对车辆NVH性能测试数据的影响，结合试验数据提出优化方案并进行验证。

关键词：NVH半消声室;汽车尾气收集装置;噪声

前言

随着汽车工业的迅速发展以及产品零部件开发水平的快速提升，汽车厂商和客户对汽车整车性能的要求变得越来越高，而NVH性能作为整车性能的重要指标之一，备受汽车厂商和客户的密切关注[1]，因为NVH测试在露天室外进行测试极易受周边环境、天气等外界不可控因素的影响，直接导致测量精度低、数据一致性差等问题[2]。为了提高测试测量精度及质量很多整车NVH实验从室外转移到NVH半消声室内进行，从而解决了环境、天气外界因素对测试数据的影响，但是消声室内设备使用不当会导致测试数据产生偏差。

本文就根据NVH半消声室内的汽车尾气收集装置为例，运用LMS Test.Lab 软件并且在驾驶员右耳、变速箱、前消声器、排气口等关键点布置传感器在车辆怠速工况进行反复测试分析对NVH半消声室内设备对NVH测试的影响，并根据测试结果，结合经验积累提出优化方案。

1汽車尾气收集装置介绍

目前，大部分在整车NVH半消声室测试的车辆都需要在工作情况下进行测试，在测试过程是发动机产生的大量的尾气，弥漫在整车NVH半消声室内，严重影响消声室内测试人员身心健康[3]。本实验室采用软管收集方式，在软管连接地下室内风机通过控制间自由控制软管风量及开关并且尾气收集口可自由调节位置、高度、风量。

2测试方案

汽车NVH性能来讲，怠速工况是经常要考察的工况之一，在研发一款新车与评价在开发一部新车和评价其参考车的NVH性能时，怠速工况能快速检验和比较出汽车之间的NVH性能水平。因此，文中是基于怠速工况进行测试验证。

测试尾气收集装置时分别对风量及离汽车排气口距离的改变对测试结果的影响，见表1。

试验设备：LMS 9槽56通道数采来采集试验数据;LMS Test.Lab用于在线采集数据并对数据进行分析和处理;PCB麦克风输出噪声测试数据。实验条件与测试工况：在NVH半消声室内，测试背景噪声为20dB（A）（背景噪声低于被测噪声10 dB（A）以上）、底盘测功机毂面为平整的喷涂钢砂毂面，在怠速工况下，试验车进行热车待发动机曲轴转速稳定在750 r/min左右时进行数据采集和分析。为保证数据的可靠性，需进行多次同工况采集，对一致性较好的数据进行平均计算[4]。采样频率：声压信号采样频率为12800Hz，频率分辨率为1Hz，谱线数为12800Hz。

在进行测试之前，分别在尾气收集装置关闭情况下对汽车原状态进行测试，为测试对比过程中提供参考。文中测试主要针对尾气收集装置离汽车排气口距离、风量大小，对测试结果的影响。

3测试数据分析对比及优化

通过麦克风采集的噪声总声压曲线、三维频谱图来分析。在汽车怠速工况下测得每一个采集点一致性较好的数据进行筛选保留，经过对比改变尾气收集装置离汽车排气口距离与风量测得总声压曲线对比图如下图1。

经过对比麦克风采集的噪声总声压级数值发现在改变尾气收集装置离汽车排气口距离与风量对采集排气口噪声影响较大在尾气收集装置风量、距离在50%、60cm工况下总声压级比无尾气收集装置测得数据高出3.5dB（A）。

尾气收集装置风量通过分析30%、10cm，30%、60cm，40%、40cm，50%、60cm工况下排气口噪声三维频谱图，见图2。

尾气收集装置距离排气口10cm时测得在316Hz、421Hz频率的噪声被严重削弱由于尾气收集装置离排气口过近部分频率的噪声被吸收导致总声压级值降低。在尾气收集装置风量大于40%时74Hz～450Hz宽频噪声大大提升由于尾气收集装置产生的气流声导致总声压级值升高。

在30%、60cm工况下根据三维频谱图尾气收集装置产生气流噪声较低基本可以忽略对排气口噪声采集的影响，尾排收集装置距离排气口右60cm的距离316Hz、421Hz频率的噪声影响较小。优化方案为将尾气收集装置风量设置为30%、60cm。

4总结

（1）通过改变改变尾气收集装置风量及距离在怠速工况测试数据与无尾气收集装置怠速工况测试数据进行对比，分析出尾气收集装置放置不合理时对排气口附近声学影响较大。筛选掉尾气收集能力不足及气流声偏大的工况，进一步分析三维频谱图初步筛选出尾气收集装置风量30%，距离60cm工况对排气口附近声学影响小且满足试验时尾气收集能力。

参考文献

[1]洪文波，康海波，张志杰.LMSTest.Lab在变速器NVH改进中的应用[J].汽车实用技术，2019（15）：38-41.

[2]黄灵河，黄月芹，秦军旭，何森东，韦习文.整车NVH半消声室设计浅析[J].时代汽车，2019（17）：89-92.

[3]张旭.基于LMS Tes.Lab某车NVH实验分析与改进[J].汽车零部件，2021（05）：54-57.

[4]何杰，何伟，陶波.产品车尾气收排自动化装置的设计[J].装备维修技术，2012（04）：39-42.