产业的发展离不开CMF(色彩、材料、工艺)
车内是否安静对驾驶者和乘车人的是有很大差异的。在一部行驶中的劳斯莱斯内部最大的声音来自心跳,这是有多么安静。
静谧也成为现在汽车宣传上经常出现的词,也成为消费者选购时考虑的重要因素,那么怎样才能获得静谧感呢?目前军团成立了汽车CMF(色彩、材料、工艺)行业微信交流群,长城汽车、奇瑞汽车、普利特、吉利汽车、北汽、众泰汽车、长安汽车、潍柴汽车、金龙客车、宇通客车、长城汽车、小牛电动、江淮汽车、平伟汽车、比亚迪汽车、观致汽车、汉能控股、上汽大众等均已加入,长按如下二维码或加群主微信13410766528,备注“汽车CMF”,加入技术交流群,与行业专家一起交流!
一、噪声来源与NVH
NVH就是N-Noise噪声V-Vibration振动H-Harshness不平顺性的缩写,汽车用户会最直接地感受振动和噪声。汽车振动和噪声的产生并不是相互独立的。噪声源于振动,振动、噪声和舒适性,这三者是密切相关的。既要减小振动、降低噪声,又要提高乘坐舒适性、保证产品的安全性、环保性以及使用性能。为了车内安静,阻挡这么多来源的噪音,除了设计车身结构设计、发动机设计传动设计,还需要使用材料来阻隔噪声。 二、降噪材料有哪些
降噪材料分为吸音材料和隔音材料,声音在通过这两种材料后都会有一定的衰减。当声波进入吸音材料时,会引起材料中的空气和纤维发生震动,使声能转变成为热能而消耗掉一部分,就像一拳打到海绵上,还没打到底,力量就用完了;而隔音材料是用来阻断噪音的材料,就像打到盾牌上直接就挡住了。1. 吸音材料
根据材料的结构不同,吸音材料可分为多孔、共振、特殊结构等 3 类。目前多孔吸音材料应用最为广泛,主要包括有机纤维、无机纤维、无机泡沫及泡沫塑料等 4 类。主要应用在座椅、顶棚、内饰件背部的吸音棉等。早期的有机纤维吸声材料主要是指天然植物纤维,其在中、高频范围吸声性能良好,但防火、防腐、防潮等性能较差。
无机纤维吸声材料主要是指天然的或人造的以无机矿物为基本成分的一类纤维材料,这类材料不仅吸声性能良好而且质轻、不燃,但安装不便,对环境有污染,会影响人们的健康。也有阻燃、耐高温和高强等特点的金属纤维吸声材料,吸声性能优异,但造价较高,工艺复杂。
目前的研究主要集中在泡沫玻璃和泡沫金属的研究上。泡沫玻璃质轻、不腐、不燃、无气味、施工方便,其孔隙率可达85%以上,但工艺不好控制,成本较高。主要研究的泡沫铝及其合金。经过发泡处理使其内部形成大量气泡,分布在连续的金属相中构成孔隙结构。
泡沫塑料吸音材料主要是指以各种树脂为基料,加入发泡剂、催化剂、稳定剂等,经发泡制成轻质、吸声、隔热、阻燃、耐腐蚀、防震材料,目前应用较广的是聚氨酯泡沫吸音材料,但其强度低,使用不便。
2. 隔音材料
汽车上通常采用密实隔音材料,例如较密实的门板、衣帽架基材等,针对汽车噪音的来源采用不同的汽车隔音材料,比如车门,车顶,车窗,车底甲盘,后尾箱,引擎盖等容易产生汽车噪音的部位,进行一些隔音材料的安装。隔音毡棉质轻、超薄尺寸、材质柔软、拉伸强度大,并且绿色环保。可以有效的抑制中低频声波的传播。防火性能好。
由丁基橡胶复合铝箔而成,胶的厚度1.5-2mm,铝箔厚度0.1-0.15mm。这种材料减振性能优异,同时且具备隔音、隔热性能,丁基胶原料耐热、耐臭氧、耐老化性能突出。需要选用无气味、延展性好的材料。
三、设计时降噪材料用在哪里?
在各个噪音发生或者进入的位置进行隔音、吸音处理,在相应位置铺上隔音、吸音材料。
汽车上的各个部件帮助降噪减震,有以其为主要功能的比如各处的隔音棉、吸音棉。
还有顶棚、衣帽架、地毯等些其他部件也承担了一部分隔音功能。
在设计时,隔音和吸音材料也是要搭配使用的,尽可能地使用钣金+吸音层+基材的双层隔音结构。并且覆盖面必须尽可能完整,不留缝隙、孔洞。
由于增加隔音层会导致零件重量和成本大幅增加,所以在允许的范围内吸音层要尽可能地厚。隔音减震胶是汽车隔音工程的基础,以丁基橡胶为主要成分对汽车钣金起到阻尼减震的作用,可作为全车钣金隔音减震的基础材料。
引擎盖部位的专用汽车隔音材料,由多纤维结构的棉+开孔铝箔构成,应对引擎舱的高温和噪声。
汽车密封条橡胶材料,具有良好的回弹性,抗氧化性能,应用在车门门边位置,对车体起到密封作用,对高速风噪敏感,施工方便。
轮弧衬板是针对胎噪和路噪的特制产品,材质采用缓冲性能好的绒面材质,减少沙石路的碎石撞击轮弧的噪声。
汽车内饰部件也可以进行降噪,比如座椅、顶棚,它们内部的发泡聚氨酯就是很好的吸音材料,还有主地毯的多孔纤维也能够很好的吸音。
小结
一台车开起来有没有高级感,除了看得见的科技配置、高档装饰外,还有一项非常重要的指标就是安静。NVH在衡量舒适度的车内静谧感上有重要地位,但有时候都是在设计完成后才考虑相关问题,汽车隔音降噪不是只要加上某种材料就能解决的,需要一开始在设计时就把NVH考虑在内。
伴随着工业设计的发展而崛起的CMF行业已经在各行各业中发挥着不可替代的作用,CMF是一个集合了色彩、材料、工程、美学等学科知识的综合学科,它是将工业设计概念付诸实现并做到极致效果的最佳方法。
由于行业的特殊因素,高校教育和企业内部并不能很好的培养出切合市场需求的CMF设计人才,使整个市场的人才缺口越来越大。
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