车身噪声与振动控制的设计输出

车身异响控制要遵循一体化的原则，即从产生异响的源和传递路径来整体考虑车身的设计。引起异响的源来自路面和发动机，而且通过各种途径传到车身。源首先是传递到车身外面的减振器（或者减振垫），再传递到其他系统连接的连接件（如支架）上，然后传递到车身。车身闭合结构的变形和各个系统的模态耦合就影响到了异响。上述描述可以用图8-36表示。

图8-36 车身结构一体化设计与异响控制原则图

1.隔振效率与减振器刚度

其他系统或部件与车身相连接有刚性连接和柔性连接。刚性连接是用螺栓直接将这些系统与车身连接起来，柔性连接是采用减振器或减振垫将其他系统与车身连接起来。动力总成是通过柔性的悬置系统与车身连接，底盘是通过减振器、隔振器、隔振垫与车身柔性连接，副车架用隔振垫与车身柔性连接或者两者刚性连接，排气系统用吊耳与车身柔性连接，等等。

来自发动机和底盘的振动源通过这些减振器和减振垫之后被衰减，再传递到车身。减振器和减振垫的隔振效率决定了对振动衰减的大小，这不仅影响到振动的传递，也影响到异响的控制。

2.连接件刚度的设计

很多部件是通过特定设计的连接件与车身相连的，比如支架。动力总成的振动经过悬置后，首先是传递到与车身连为一体的支架上，如图3-88所示；排气系统的振动经过吊耳后，首先传递到支架上，然后再到车身；电池、进气系统的空气滤清器、熔丝盒等都是放置在与车身相连接的支架上。车身上有很多这样的支架，这些支架的刚度只有达到一定值时，才能避免振动源与支架产生共振，并且避免异响。例如图3-88a的支架比图b中的支架柔，图b中的支架加筋多、螺栓穿孔厚，因此它的模态频率高。

3.模态分离

在前面的章节中介绍了车身模态分离原则，在进行异响控制时同样应遵循这个原则。车身本体的模态频率和与之相连接的系统或者部件的模态频率一定要分开，以免产生共振。在前期CAE分析时，要分析各个子系统和部件的模态和频率，目的是在开发初期就确认相邻系统或部件的模态已经分离。

4.闭合结构的变形

在扭转力矩的作用下，白车身的闭合件会发生变形。当这个变形大到一定程度，门框和其他部件（如车门）的变形不一致，就会引起汽车异响。因此，在设计初期，必须进行闭合结构的变形分析，把变形量控制在不产生异响的范围内。

5.部件间的间隔设计合理

有些相邻部件之间存在间隙。当相邻部件相对运动的位移大于间隙时，碰撞将不可避免。由此，部件之间的间隙控制非常重要。如果小的间隙不可避免，那么就必须进行隔离处理。比如，在发动机舱里面，有很多相互交叉的管道和线束，如图8-37a所示。如果这些管道和线束之间的距离太近，就需要用支架或者卡扣连起来，以免发生碰撞。另外，有时需要使用隔振材料，如海绵等，将管道或者线束与周围的部件隔离开来，如图8-37b所示。

图8-38a显示线束布置杂乱无章，而且与车身之间没有固定。汽车运动时，这些线束自身的碰撞以及与周边物体的碰撞会产生异响。图8-38b所示为一组线束被捆扎在一起，然后用卡扣与车身紧固在一起，这样就不会产生异响。

6.紧固件的数量和分布(www.xing528.com)

车身紧固件是指连接车身和其他部件的螺栓和卡扣。例如，安全气囊通过螺栓与转向盘连接，门板内饰件用卡扣与车门相连，各种线束用卡扣与车身相连接，发动机舱盖板下面的隔声垫用卡扣与盖板连接。被连接部件的刚度和车身安装部位、螺栓或卡扣的数量和分布，螺栓安装力矩和卡扣安装牢固程度等都会影响到车身异响。

图8-37 部件间的隔离处理（见彩插）

图8-38 线束布置（见彩插）

被连接部件的刚度和车身安装部位也会影响到车身异响。紧固件一边连接着附件，一边连接着车身，被连接部件和车身连接处要有足够的刚度。一旦刚度不足，它们的变形大，并且带动与之相连接部件产生大位移运动，从而可能与其他部件碰撞或者摩擦并发出异响。

螺栓或卡扣的数量和分布也会对车身异响产生影响。两个螺栓或者卡扣之间的被连接部件就像一根梁，如图8-39所示。如果这根“梁”的跨度过大，中间的变形就大，如图8-39a所示。过大的变形会使其与周围部件干涉和碰撞。增加紧固件的数量，使“梁”的跨度减小，如图8-39b所示，中间变形减小。

图8-40所示为仪表台板上方与车身连接。图8-40a有8个连接点，汽车运行过程中出现异响。经过分析后，发现卡扣之间的仪表台板变形大。将卡扣增加到11个后，如图8-40b所示，中间变形减小，异响也消失。

图8-39 两个螺栓或者卡扣之间的被连接部件就像一根梁

因此，螺栓或卡扣布置的数量和距离决定了车身连接部位的变形和加速度。

图8-40 仪表台板与车身卡扣连接的数量

7.隔声与吸声处理

吸声与隔声处理是从异响的传递通道上来减小它对车内的传播。有的异响产生在某个特定部位，在很难控制异响源的情况下，可以考虑对传递路径进行处理。比如，汽车经过有水的路面，会溅起水花并产生异响。这种异响很难从源头上控制，于是只好在轮胎附件的区域进行吸声和隔声处理。在轮毂包上涂上一层很厚的阻尼层，即可降低溅水冲击力并起到隔声作用。