電動汽車的底盤nvh
① 既安靜又舒適 五菱凱捷NVH及底盤解析
[汽車之家技術]?隨著今年5月五菱發布了全新的銀標LOGO,首款車型五菱凱捷也在11月份上市了。這台預示著下一個爆款的國民級車型,它不僅做到了大空間、高性價比,甚至在底盤方面同樣很有料。百姓買車無非追求的就是安靜和舒適,彷彿五菱凱捷這兩點都做得不錯。
10秒鍾讀懂全文:
1.通過提高白車身剛度及聲學包設計提高NVH水平;
2.採用智能人工頭採集關閉車門時的數據;
3.後懸架採用1500MPa熱成型超高強鋼。
◆NVH不僅和隔音棉有關
後懸架的設計對MPV中後排乘客的舒適度至關重要,五菱凱捷使用了扭轉梁方案。後懸採用的熱成型超高強度鋼不僅提升了舒適性,還讓車輛的可靠性更好,強大的結構哪怕出現超載的情況,車輛也能表現出很好的穩定性。
◆全文總結:
從年初的救命口罩到後來的網紅螺螄粉,五菱彷彿在逆境中反而體現出其不僅是一家車企的氣質。但當疫情慢慢好轉,它們又繼續做回「本職工作」,打造出了一款中國百姓都非常青睞的車型:五菱凱捷。隨著銀標LOGO的誕生和對NVH及底盤的深耕,今天的五菱看來不僅要用性價比打敗競品,而是用品質。(文/圖汽車之家李喬辰)
② 發動機振動測量NVH值時三個方向分別是哪個方向
雜訊、振動與聲振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)的英文縮寫。這是衡量汽車製造質量的一個綜合性問題,它給汽車用戶的感受是最直接和最表面的。車輛的NVH問題是國際汽車業各大整車製造企業和零部件企業關注的問題之一。有統計資料顯示,整車約有1/3的故障問題是和車輛的NVH問題有關系
汽車動力總成懸置系統的隔振研究以及發動機進排氣雜訊的研究是改善整車舒適性的重要內容,動力總成液壓懸置系統的發展與完善使這一問題得到較好的解決。懸架系統和轉向系統對路面不平度激勵的傳遞和響應對駕駛員及乘客的乘坐舒適性有很大影響,分析懸架系統的動力學特性可以改善它的傳遞特性,減少振動和雜訊;通過對轉向操縱機構和儀錶板進行有限元分析,可以使轉向柱管、方向盤的固有頻率移出激勵頻率范圍並保證儀錶板的響應振幅最小。汽車制動時產生的雜訊嚴重影響了車室內乘員的舒適性,實驗證明制動雜訊主要是由於制動器摩擦元件磨損不均勻造成的,通過對制動盤等元件進行有限元分析以及它的磨損特性對產生雜訊的影響等問題的研究,可以改善制動工況下的整車NVH特性。另外,隨著車速的不斷提高,高速流動的空氣與車身撞擊摩擦產生的振動雜訊已經成為車室雜訊的重要來源。
1.對於汽車而言,NVH問題是處處存在的,根據問題產生的來源又可分為發動機NVH、車身NVH和底盤NVH三大部分,進一步還可細分為空氣動力NVH、空調系統NVH、道路行駛NVH、制動系統NVH等等。聲振粗糙度又可稱為不平順性或沖擊特性,與振動和雜訊的瞬態性質有關,描述了人體對振動和雜訊的主觀感受,不能直接用客觀測量方法來度量。乘員在汽車中的舒適性感受以及由於振動引起的汽車零部件強度和壽命問題都屬於NVH的研究范疇。從NVH的觀點來看,汽車是一個由激勵源( 發動機、變速器等)、振動傳遞器(由懸架系統和連接件組成)和雜訊發射器(車身)組成的系統。汽車NVH特性的研究應該以整車作為研究對象, 但由於汽車系統極為復雜,因此,經常將它分解成多個子系統進行研究,如發動機子系統(包括動力傳動系統)、底盤子系統(主要包括懸架系統)、車身子系統等。
2. NVH問題是系統性的。例如有些轎車行駛時車廂雜訊大,查源頭在發動機,那麼這一個雜訊問題可能就涉及到三個部分,一個是發動本身的雜訊大,一個是發動機懸置部件減振效果差,一個是車廂前圍和地板隔音技術不好,是一個互相關連的系統問題。
3. 當遇到車廂雜訊大時,人們一般考慮加強車廂隔音技術和材料,而對真正的雜訊發生源-發動機則是無能為力,這只能是「亡羊補牢」,無法從根本上解決問題。但如果運用NVH解決方案,就會涉及發動機、懸置及車架等,從根本上減少雜訊產生的來源。因此,NVH問題實質是汽車設計中要解決的問題,而不是汽車進入市場後要解決的問題。
4. 汽車的發動機和車身都通過彈性元件支承在車橋和輪胎上,構成一個彈性振動系統,整個系統按照各總成部件又分成多個「彈性振動子系統」。當汽車因路面凸凹不平、發動機及傳動系抖動或車輪不平衡而受激振動時,各「彈性振動子系統」發生振動且互相關聯。
5.振動是雜訊產生的根源之一,行駛時振動大的車輛往往雜訊也大。因此,從汽車NVH問題的角度看,解決雜訊不能頭痛治頭,腳痛治腳,而應該考慮到整車其他方面的問題,例如要考慮到車身、發動機、輪胎、彈性支承等諸方面。
③ 滿足NVH和效率及功率密度要求的電動車橋
考慮到當前汽車動力總成系統的電氣化進程,對車橋提出了全新的技術要求。在進一步開發電動車橋時,法雷奧-西門子電動車公司推出了可對變流器、發動機和變速器等子系統實現機械、電氣和功能集成的電動車橋,並能滿足雜訊-振動-平順性(NVH)、效率以及功率密度等方面的要求。
1?產品要求及其生產業務的調整
根據研究人員的預測,在近10年間,約有25%以上的新車型將裝備電驅動裝置,其中一半是純電動汽車或燃料電池汽車。
汽車製造商為了使其品牌車型具有較高的市場份額,必須開發滿足所有功率等級需求的電驅動方案,因此其應用車型範圍包括最小的純電動汽車、銷售量不斷增長的混合動力汽車以及高級跑車。對於像法雷奧-西門子電動車公司等具有較高技術水平的整車驅動裝置供應商而言,則必須要採用可縮放的高級開發平台以及具有合理結構空間的模塊化解決方案,以便能使其適用於採用不同布局方式的汽車底盤和電路系統。
在進行由變流器、發動機和變速器等子系統組成的電動車橋(圖1)的產品開發過程時,研究人員必須有針對性地利用基於動力總成系統電氣化進程而提出的新要求和自由度。由於車輛結構新穎,須充分利用結構空間,只有通過3個子系統的高度系統集成才能達到該目標,其在機械、電氣和功能介面等方面可提供顯著的優化潛力 。
對於裝備電驅動裝置的車輛而言,使續航里程最大化是其開發的重點,因此產品性能除了具有較高的功率密度以及對電動車橋系統效率提出的較高要求之外,例如減輕動力總成系統質量以降低行駛阻力也有著重要意義。這些性能必須在滿足對電磁兼容性(EMV)、功能安全性和雜訊-振動-平順性(NVH)等要求的同時予以同步優化,但由此往往會產生技術爭議,從而要求對子系統及其介面進行全面的考慮,這些對開發電驅動系統提出的最重要的要求可分成6個基本標准,如圖2所示。
2 電動車橋的系統設計
在低功率等級中,研究人員通常選擇三相結構,以便使最大功率達到75~170 kW。無論是變流器功率模塊中的半導體數量以及由此帶來的電流承載能力對於可縮放性都是至關重要的。同時,研究人員應對冷卻系統結構進行優化,使其在最小的流通阻力下可實現最大的散熱量。
電機能通過其有效長度和定子中繞組的數量實現可縮放性,以便能按照所需的扭矩以確定電機的尺寸。
此外,最新一代的電機是按高轉速方案而設計的,其轉速可高達18 000 r/min。為了能將電機參數與車輪轉速和所需的扭矩相匹配,法雷奧-西門子電動汽車公司為最新的變速器選用了9~11的固定傳動比,並在成本和效率等方面有著顯著優勢。為了能通過提高生產數量以降低成本,平台所採用的策略目標是在寬廣的功率范圍中將殼體件、軸承、轉軸和冷卻通道結構等機械零部件以及板材截面均作為通用件而實現統一利用。盡管只有功率模塊和繞組等部件可實現尺寸的縮放,但是同時研究人員也應避免個別零部件尺寸過大。因此,研究人員在設計過程中需要注意,那些在高功率范圍也有著較高機械強度要求的構件(例如齒輪傳動級)在使用時應統一幾何尺寸,由此可通過高強度材料或相應的材料處理工藝以實現強化。
3 電動驅動單元
為了在400 V汽車電路情況下實現設備供應商(OEM)所提出的高功率需求,系統設計規定將6相驅動系統布局作為唯一的目標導向方案,從而能實現高達300 kW的最大功率。6相變流器-電機的結構布置示於圖3。
2台分別具有2個獨立三相繞組系統的電機由功率半導體器件進行控制,並布設於同一個殼體單元的同一根軸上。正如圖3所示,功率半導體器件可使用具有整體式門電路電極的硅雙極晶體管(IGBT),或使用通過門電路控制的硅碳化物場效應晶體管。另外,2個繞組系統彼此均按照規定的角度實現安裝。通過對繞組系統的置換控制,除了減小電機的電流波動和取消功率模塊的並聯布置方式之外,還能有效提升其效率和功率密度。研究人員通過選擇合理的結構布置方式,就能調整中間電路電容器的大小,再與相應的調節策略和模塊化策略相配合就能使這種變流器的尺寸減小約30%,從而減輕了系統質量和結構空間,並相應降低了成本。
圖4示出了電驅動單元的結構分解圖,並將在下文中予以介紹。能量流從蓄電池經過高電壓插頭(1)被導入變流器(2),直流接觸軌(3)通過電磁兼容性(EMV)濾波器(4)傳輸電流,以保證其他電控單元的電磁兼容性。液體冷卻的整流盒(7)由功率模塊(5)和中間電路電容器(6)組成,並被集成在一個壓鑄鋁殼體(8)中。車輛的低電壓接頭(9)位於1個匯總電控單元(10)上,並且半導體器件由1個同樣的匯總驅動單元(11)控制。通過交流電流進行測量(12)後,接線盒(13)中的電流接觸軌與6相電機連接(14)。另外,轉子位置感測器(16)的信號經過低電壓接頭(15)傳送,繞組頭部(17)中的電機溫度感測器控制分開的繞組。盡管採用了這種整體式結構型式,但由此可實現介面功能分開,並且有望在車輛使用周期內更換功率電子器件。
由於研究人員對扭矩密度、靈活性和效率提出了較高的要求,因而選用了永磁式同步電機。這種電機具有轉子內冷卻系統(18),因此即使在持續運作的情況下,該類同步電機仍能保持較為穩定的熱狀態,同時在其連續運轉時具有良好的效率。
定子(19)的冷卻過程是通過在過載電流與徑向環流之間設定1個最佳值來實現的,一方面通過該方式將電機調節到最好的熱狀況,另一方面使動力總成冷卻系統中的壓降保持在較低的狀態,以此減少了對車載水泵的功率需求。
電機與變速器共用1個中央軸承端蓋(20),這樣顯著優化了系統質量和功率密度,該2項數值明顯優於同類產品。
研究人員通過採用兩級圓柱斜齒輪傳動(21)實現了固定的傳動比,另外差速器(22)集成在緊湊的變速器殼體中。停車止動器執行機構通過變速器輸入軸(23)旁的1個手柄起作用,並且通過變流器來進行控制。
研究人員通過採用水-乙二醇作為冷卻液的高效冷卻系統(25),並對較低的壓力損失進行了優化,由此串聯冷卻變流器、電機和變速器。
本文所介紹的方案可使30 s內的峰值功率達到300 kW(a),傳遞至車輪的最大扭矩能達到5 700 N·m(b),持續扭矩為2 600 N·m(c),持續功率為120 kW(d)。在最低中間電路電壓為325 V的情況下,電機運行時的轉速-扭矩特性曲線包括所選擇的拐點都如圖5所示。
4 NVH和效率的優化潛力
除了功率密度和效率之外,電驅動裝置的雜訊特性也是最重要的參數之一,因此驅動裝置應具有盡可能好的靜音性,這對於產品開發而言就意味著必須降低電機與變速器的激勵頻率。電機的結構必須在功能和機械方面與變速器的結構進行整體考慮,以便在結構上達到最佳的設計方案,在早期開發階段就對模擬工具進行合理應用是成功的關鍵,同時可採用如下措施:增強易產生雜訊的零件的剛度、實現變速器的微觀嚙合,調整電機齒輪螺旋角的匹配方式以及電機轉子的電磁設計方案等。法雷奧-西門子電動車公司的NVH開發過程示於圖6。
最後,在系統整個運行范圍內開關頻率的變動和調制方法的變化也是目標導向措施,以便優化整個系統的聲學性能。提高開關頻率不僅能減小電流的波動,而且也能減小扭矩的波動,從而改善NVH特性,並同時提高電機的效率,但是過大地提高脈寬調制(PWM)頻率會導致過大比例的變流器損失和總傳動損失,因此在系統層面上,NVH與效率之間存在著1個最佳狀況,並且與部分文獻中所述的情況不同,這兩方面的性能並非必然會使彼此之間存在矛盾。
作者:[德] A.H?FER等
整理:范明強
編輯:伍賽特
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
④ 電機的電磁雜訊和振動是影響電動汽車NVH性能的關鍵因素 怎麼翻譯 謝謝
幫你頂,給我最佳答案吧
⑤ 新能源、智能駕駛和nvh,學哪個方向更有前途
新能源的前途很懸,原因是稀有金屬與汽車保有量是最大的矛盾,再說稀有金屬的生產和工藝成本下降空間很小,因此,車輛的使用成本決定了電動汽車保有量不會超過內燃機汽車的保有量。
⑥ 為什麼懂車的人都看汽車的NVH而不是三大件
首先了解一下NVH如何火起來的。前幾年,中國消費者在媒體和廠家的宣傳下,最看重的是三大件兒,發動機、變速箱、底盤這三樣,只要它仨的質量好,不管它的配置多低、造型多醜、用料多差,這輛車就是好車。但現在不同了,市場格局突變,汽車消費從能用就行,進化到必須好用:外觀要帥、空間要大、配置要高,總之要讓消費者開著爽,有高級感,什麼是高級感?簡單來說,關門要砰砰悶響,鋼板要厚實,開起來要沉穩,坐著像飛毯,彷彿能阻隔一切噪音和震動。所以在三大件成為陳詞濫調之後,NVH標准自然就成了媒體評價一輛車是否有高級感的最佳標准,這就有意思了,NVH怎麼評判?難不成拿著儀器測量分貝數?而且包括消費者在內的駕駛員,對於NVH有著不同的判定標准,有人開慣了BBA,有人開慣了五菱宏光,大家再開豐田本田,明顯會有不同的感覺。久而久之,NVH就成了主觀又必不可少的評測選項,優秀的NVH性能不僅是單純的「安靜」,更是整車高品質性能的升級。所以要嚴格把控整車品質,在車身結構、車身設計、動力性能、進氣和排氣系統等方面做足了功夫,在結構上抑制雜訊的傳遞,從源頭提升NVH性能,然而,提升NVH性能的復雜與難點之一,就在於它並不能單純依靠零部件升級而達到優化,重要的是系統整體的開發。
⑦ 純電動汽車NVH問題都有哪些
NVH精品資料匯總全部可以下載,以下是目錄,感興趣的可以去看看:本站精品資料匯總,不斷整理中一:原版書籍下載:1、機械振動與模態分析基礎2、實驗模態分析及其應用(李德葆、陸秋海)3、模態分析理論與實驗(沃德.海倫)4、模態分析理論與應用5、...
noise, vibration, harshness: 雜訊、振動、聲振粗糙度。 研究汽車在車室振動雜訊的作用下,乘員舒適性感受和汽車行駛平順與穩定的變化特性。是目前汽車開發研究中最最受關注的項目之一。 熱點怎麼說呢,目前利用CAE(Computer Aided Engineering...
NVH(Noise、Vibration、Harshness)是雜訊、振動與舒適性的英文縮寫。它是國際汽車業各大整車製造企業和零部件企業最為關注的問題之一,各大公司有近20%的研發費用消耗在解決車輛的NVH問題上。雜訊、振動與舒適性,是衡量汽車製造質量的一個綜...
最近,國際汽車界又制定了一項新標准,簡稱為NVH標准,即噪音(Noise)、振動(Vib ration)、平順性(Harshness)三項標准,通俗稱為乘坐轎車的「舒適感」。 讓車輛更安靜更舒適 對汽車客戶而言,都會看重一輛車的駕駛性能。而車輛的駕駛性能又細分為駕...
目前 國內各大汽車廠家都推出過新能源汽車,或者純電動車。如榮威E50,比亞迪也有,不知道樓主問這個問題是准備買車 還是了解行情。 目前純電動車沒有完成量產,因為配套設施不齊全。 再經濟的有 浙江眾泰,和金華的康迪小電跑。但是這些技術含...
因為現在純電動汽車的成本太高,一般人還不能承受,另外,還需要建立許多專門充電的設備
⑧ 汽車行業中的nvh包括哪些能詳細介紹下么!
Noise、Vibration、Harshness,就是雜訊、振動與聲振粗糙度,前兩者可以用相關儀器作客觀測量,後者則是駕乘人員的主觀感受。
這些作為衡量車輛駕乘舒適性的指標,用來評價車輛整體性能。但雜訊、震動的來源,卻是和產品的工藝、用料等緊密相關。
⑨ 什麼是汽車的NVH特性
NVH(Noise、Vibration、Harshness)是雜訊、振動與聲振粗糙度
NVH的特性:雜訊、振動與聲振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)的英文縮寫。這是衡量汽車製造質量的一個綜合性問題,它給汽車用戶的感受是最直接和最表面的。車輛的NVH問題是國際汽車業各大整車製造企業和零部件企業關注的問題之一。有統計資料顯示,整車約有1/3的故障問題是和車輛的NVH問題有關系,而各大公司有近20%的研發費用消耗在解決車輛的NVH問題上。
(9)電動汽車的底盤nvh擴展閱讀:
NVH特性的研究不僅僅適用於整個汽車新產品的開發過程,而且適用於改進現有車型乘坐舒適性的研究。這是一項針對汽車的某一個系統或總成進行建模分析,找出對乘坐舒適性影響最大的因素,通過改善激勵源振動狀況或控制激勵源振動雜訊向車室內的傳遞來提高乘坐舒適性。汽車動力總成懸置系統的隔振研究以及發動機進排氣雜訊的研究是改善整車舒適性的重要內容,動力總成液壓懸置系統的發展與完善使這一問題得到較好的解決。