汽車減振降噪的不同阻尼材料

2023-02-10 08:09:03 字數 2276 閱讀 4413

主營:漢高樂泰瓦克 dymax

edison-liu

汽車行駛的過程中,總有多種雜訊存在,它們通過空氣傳播和結構振動被傳遞到汽車客艙。雜訊源主要包括發動機和變速箱、進排氣系統、傳動和轉向系統、風、路況和輪胎等。

根據雜訊性質的不同,汽車降噪分為吸音降噪、隔音降噪、阻尼(減振)降噪和主動降噪等不同方法。

發動機雜訊、路噪、胎噪等都是受激勵振動或者振動傳遞所產生的雜訊屬於汽車結構雜訊,大多屬於中低頻雜訊。低頻雜訊通常超出人的聽力範圍不易被察覺,對生理的直接影響沒有高頻雜訊明顯。但低頻雜訊卻接近人體器官的共振頻率,會對心血管系統、神經系統、消化系統以及代謝功能產生損害影響健康。

對於降低結構雜訊,我們可以從阻尼降噪入手。

按主要分布位置分類的汽車阻尼

阻尼和阻尼材料

阻尼(damping)是指阻礙物體的相對運動、把振動能轉化為熱能或其他可以耗散能量的一種作用。材料的阻尼越大,結構振動越弱、雜訊越小。汽車車身由多種金屬材料組成,但一般金屬材料(例如鋼板)的固有阻尼都很小。

阻尼材料是將機械振動能和聲能轉變為熱能耗散以達到減振降噪目的的材料。在汽車、機械、兵器、航空航天、艦船等領域中,常用阻尼減振技術將外加的(高)阻尼材料附著在結構件表面得到復合阻尼,通過耗散結構件的振動能量有效控制其振動水平從而降噪。

加入阻尼材料以後,復合阻尼因子越大、溫域(阻尼材料工作溫度範圍)越寬,減振降噪的效果就越好。

通過隔音阻尼材料獲得

復合阻尼因子以增加振動能量的損耗

汽車阻尼材料

汽車阻尼材料包括粘彈阻尼材料、高阻尼塗料、高阻尼合金、複合型阻尼鋼板、高聚物阻尼材料等。在這些阻尼材料中,使用的比較成熟是粘彈阻尼材料和高阻尼塗料。

(左) 瀝青阻尼片 (右)可液態噴塗阻尼材料(lasd)

在粘彈阻尼材料中,應用較多的是瀝青阻尼片。它是以瀝青為主的薄片狀材料,用於大面積殼體減振降噪。瀝青阻尼片分為磁性型、自粘型和熱熔型三類。

磁性瀝青阻尼片在汽車車體的一些豎直面(例如車門等)或者傾斜面(例如輪罩等)上使用,需要在瀝青阻尼和汽車鈑金的貼合面之間新增磁粉將其吸附在這些豎直或傾斜面的表面,通過塗裝線時在一定的溫度下(140℃-180℃)熔融,冷卻後粘附在車身上。

自粘型瀝青阻尼片與前者相似,通過在表面塗膠並覆蓋隔離紙,使用時除去隔離紙貼上於車內立面或斜面等部位。

熱熔型瀝青阻尼主要用於汽車地板等平面,將其平鋪在地板上,通過塗裝線烘房在140℃-180℃熔融、冷卻後粘附在地板上。

鋪在汽車地板上的瀝青阻尼片

瀝青阻尼片材料成本低,但需要預成型剪裁成特定形狀,需要儲存、運輸,只能手工操作,難以控制,對質量和一致性都有影響。瀝青阻尼片的機械強度低,適用溫域窄、容易受到氣溫冷熱影響(天熱時變軟變粘、天冷時變硬變脆),密度高重量大、復合阻尼因子低(不超過0.1),並且汙染嚴重。

高阻尼塗料,即可噴塗型隔音阻尼(liquid applied sound deadener, 簡稱lasd)材料,是一種高分子功能塗料,特別適合用於空間曲面結構。早期的lasd採用pvc和環氧基,阻尼因子略大於瀝青阻尼片,實現了機械人操作。新一代橡膠基和水性lasd出現後,不僅具有自動化的優勢,還進一步提公升了減振降噪效能——

1. 阻尼效能優化

lasd可通過定製高分子調製阻尼效能,進一步優化降噪區間(溫域,0-40℃),復合阻尼因子提高到0.15-0.3 (3 kg/m),更有效的實現結構噪音從振動能到熱能的消耗。

2. 減重貢獻巨大

通過振動模式分析(下方左圖)和機械人操作,優化了所覆蓋的振動位置,只對振動強度大的區域進行覆蓋(下方右圖中紅色線圈內的區域),減少了覆蓋面積但卻提公升了覆蓋效果。更少的隔音阻尼材料與大片瀝青等效,與使用瀝青阻尼片相比,降低了施工厚度、重量和儲存和運輸成本。

過振動模式分析,小面積的lasd(右圖紅色圈內)

可達到與大面積瀝青片(中圖矩形黑底部分)

相同的阻尼效果

漢高通過對完整車體聲學研究分析,並在實際駕駛試驗中證實:lasd相對於瀝青阻尼,在塗裝烘烤後材料密度更低。因此在同等的施工面積上,lasd使汽車總重量減小。

3. 高效率、自動化

由於使用機械人對車身多處進行減振降噪,lasd的可重複性和生產節拍高,誤差≤5mm(視機械人的精度而定),一致性好。對於不同車型,只需調整機械人仿形與噴塗引數而無需進行瀝青阻尼片設計開發驗證等過程,提高了設計和應用的靈活性。

4. 可持續發展、低voc排放

橡膠基和水性lasd具有極低的voc(volatile organic compounds,揮發性有機化合物)和甲醛排放的優點,極大地減少了車內排放,同時還使用可再生原材料具有可持續發展性,安全、健康、環保。

沃瑞森擁有自已強大的黏結資料庫,有匹配各種功能黏結的推薦。配合世界知名品牌膠粘劑材料。給您最適合及高價效比的技術支援!

汽車靜音秘訣 減振 降噪 密封

駕駛學堂 汽車靜音秘訣 減振 降噪 密封 靜音效果已經成為駕乘人員評判車輛舒適性的乙個重要指標。三正汽車音響美容服務部楊先生表示,車門 後備廂 車底盤 引擎蓋和車頂是最容易產生空氣摩擦噪音的地方,通過減振 降噪和密封等方式可以有效降低汽車噪音。隔音棉減少發動機噪音 車內的雜訊主要是由發動機等機械構件...

裝置管道的隔振降噪措施

1 水幫浦選型 水幫浦是振動源 雜訊源。選擇先進的 低雜訊的水幫浦,以減少雜訊和振動源對周圍環境的影響是首先要考慮的措施。水幫浦機組的振動與水幫浦選型 構造 轉速 材質 密封技術 加工精度 耦合方式等因素有關。水幫浦的質量要求既包括效率高 能耗低等主導方面,也包含振動小 雜訊低 使用壽命長等方面的內...

城市軌道交通減振降噪措施分級比選研究

1 引言 1.1 軌道交通減振降噪必要性 我國的軌道交通建設正如火如荼地進行,截至目前,全國已有40多個城市擁有或者在建自己的地鐵系統。地鐵建設極大緩解了城市日趨嚴重的交通問題,給市民的出行帶來了便利。然而投入運營後,軌道交通系統不可避免地給城市環境帶來振動和雜訊等問題,影響乘客和軌道沿線人們正常生...