国内大力推广的纯电动汽车似乎在宣告着内燃机时代的没落，抛开情怀不讲，单从NVH角度来看，拿掉了发动机也就意味着去掉了最大的噪声和振动源，貌似NVH会变得简单许多，但实际是这样的吗？

无论是出于所谓的“弯道超车”理论也好，还是更符合下一步的智能驾驶方案也罢，纯电动是国内目前比较鼓励的发展模式。那么从NVH的角度考虑，纯电动意味着传统的内燃机被驱动电机替代，没有了发动机的振动和噪声，纯电动汽车的NVH会变得很简单吗？

BMW i3结构剖视图

在讨论这个问题之前，先引入个概念——掩蔽效应

所谓掩蔽效应，就是指听觉系统对一种声音的感知被另一种声音所阻碍的现象。传统内燃机汽车由于有发动机的存在，使得其他噪音不那么明显。换句话讲，就是传统汽车中其他噪声很容易被发动机工作的声音掩蔽掉。相信对于每一位车迷而言，引擎发动的轰鸣声也算得上一种享受，因为对于人耳而言，发动机运转的声音是比较容易接受的，至少算不上刺耳。然而，纯电动汽车中，由于把发动机拿掉了，被掩蔽掉的各种各样的声音就会凸显出来，如果对于纯电动汽车不进行NVH调教，将会使得本应特别安静的驾驶室，显得不那么和谐。

那么，对于纯电动汽车而言，其主要的噪声源有哪些呢？其NVH调教又需要在哪些细节上多下功夫呢？

一、胎噪和路噪

一般来讲，这两个概念不会刻意去区分，因为当我们驾驶汽车的过程中，直观感受上都是从车辆下方传来的噪音，但是细究下来，二者还是有不同之处的。

胎噪，顾名思义，即轮胎产生的噪声，这种噪声产生的机理有很多，大致上可以归纳为以下几种：

1、轮胎与地面产生滚压时，轮胎上的橡胶块敲击路面，并引起橡胶块振动，向外辐射噪声；可以想象在平整的柏油路上，驾驶越野汽车（胎面粗糙，轮胎花纹沟槽深）与普通家用轿车（胎面相对平整，花纹沟槽浅）的胎噪对比情况。

相同路面条件下，胎面越粗糙，噪声相对越大

2、轮胎与地面之间的滑移和摩擦辐射噪声；这种现象的极端情况就是绕桩试验，可以听到轮胎与地面摩擦产生的尖叫声。

3、“泵气”噪声：轮胎的花纹与路面之间形成空腔，轮胎滚动的时候，空气在花纹与地面形成的封闭空间内被吸入然后被排出，如此的循环形成“泵气”的效果，进而产生泵气噪声。

这个现象就类似于玩口技“B-box”（动次、打次~），通过将气体吸入、呼出，这个过程中发出一定的声音，组合起来就形成了一定的节奏和律动，只不过轮胎形成的这种特殊的“B-Box”不是大家所希望听到的。

4、轮胎侧壁结构在路面接触面附近不断受到变形，产生振动，进而产生结构声辐射。

胎噪除了与表面花纹、轮胎结构、尺寸、材料等有关以外，还与轮胎的载荷、车速等密切相关，想必各位在实际驾驶过程中都深有体会。

那么，何谓路噪呢？当汽车行驶在粗糙路面上时，由于路面的不平对轮胎形成冲击，如果底盘隔振调教不好，将会把振动传递给悬架，引起悬架振动产生的噪声。这部分可以称之为路噪。如果各位还记得第一期NVH《讲堂》里给各位讲的结构噪声和空气噪声的话，这里的路噪属于结构噪声里面的一部分，胎噪属于空气噪声里面的一部分。

Nissan Leaf：拿掉了发动机，对底盘仍然有较高的隔振设计需求，以减少底盘振动产生的噪声

在驾驶汽车的过程中，有时会听到底盘由于控制臂或副车架等的振动传来的回音（隆隆的声音），有些车在过减速带时，车轮驶过减速带的同时，能明显听到“咚、咚”的声音，这种噪声就是由于底盘隔振设计不理想，将路面的激励传递给悬架产生了冲击噪声。因此，在NVH开发阶段，隔振元件的设计、底盘零部件的振动特性分析，都是不容忽视的。

二、风噪

当汽车以较低的车速行驶时（一般低于80km/h），听到的更多的噪音是来自于底盘和轮胎。然而，一旦车速提起来，风噪将会变的特别突出，在失去掩蔽效应的纯电动车上将更加明显。

模拟车身气流变化

风噪形成的主要原因是汽车在行驶时与气流发生相对运动，气流激扰作用在汽车上各处，直接或间接地影响车内噪声。从设计的角度来讲，汽车风噪可以分为以下几类：

1、密封不良引起的噪声，比如车门、车窗的密封胶条设计问题，看似结构简单的密封条，在降低风噪的过程中发挥着重要的作用。

2、车身外表面的沟、缝等由于几何不平整度引起的噪声；流线型的结构设计不仅可以降低风阻系数，还可以减弱车身表面的气动分离，进而有利于降低风噪。

3、车身外表突出结构，如雨刷、后视镜、天线、顶棚的行李架等外饰件引起的噪声；这也是Tesla、Porsche等厂商把门把手缩到车身里面的一个重要原因。若不是出于美观、消费者接受程度等的考虑，想必后视镜也被摄像头替代掉了吧~

将门把手缩到车身里以降低风阻和风噪的方案，已逐渐被各大主机厂采用。

在车身设计阶段，既要兼顾美观，又要考虑风噪，这足够造型师和NVH工程师一番激烈的“讨（si）论（bi）”了~

三、驱动电机噪声

纯电动车型上，利用电机替代了发动机，没有了相对粗暴的燃烧过程，但驱动电机也不是“省油的灯”。

Renault Zoe传动系统分解图：1、电控单元；2、定子；3、转子；4、单级变速箱和差速器

电机驱动带来的噪声主要有电磁噪声（以永磁同步电机为例，由于气隙中的电磁力作用在外定子或外转子上，使外定子或外转子产生振动并向外辐射噪声而产生的，主要与电磁力、电机结构、电机壳体声辐射特性有关，是永磁同步电机噪声的主要组成部分）；机械噪声（轴承引起的噪声以及转子动不平衡力产生的振动和噪声）；空气动力噪声（如涡流噪声：电机内部温度较低的空气在旋转表面形成旋转的气流产生的）。

这些噪声的直接体现就是急加速时的高频噪声，这些噪声不同于发动机的噪音，根据实际乘坐体验，纯电动驱动系统这种高频噪声给人的直观感觉令人很烦躁。因此非常必要对其进行控制。

四、齿轮啸叫声

齿轮啸叫是由于在齿轮传动过程中，由于齿轮的加工精度以及受力发生弹性变形的原因，在齿轮传动过程中，导致轮齿干涉、冲撞，进而产生激振力，引起传动机构及箱体的振动而产生的。

Bmw i8电驱动系统，控制电机噪声的同时，传动系统的噪声同样不容忽视。

对于纯电动车，减、差速器是产生振动噪声的主要贡献部件之一。也正是由于没有了内燃机的掩蔽效应，这些在内燃机上没那么明显的噪声问题，一旦到了电动车上，就会显得特别的突出。

当然，上述几种噪声是电动汽车主要的噪声源，还有一些如雨刮器的噪声、空调压缩机的噪声，即使响度不大，但是也足以让乘客感到烦躁。此处就不再详细给大家展开了，大家可以自行试驾感受。

五、电动汽车NVH如何调教？

经过上面一波分析，看起来电动汽车的NVH问题并不比燃油车少，为了给消费者带来更好的乘坐体验，主机厂也在不遗余力的调教，那么到底是如何做的呢？对于我们普通的车主而言，在日常的维护中应该注意哪些问题呢？

在关于NVH的第一篇《讲堂》里跟大家讲过，激励、传递特性、响应，是系统的三大件。对于胎噪和路噪问题，一般来讲，路面的激励我们是无法进行改变的，毕竟柏油路不是咱自己修的~所以主要从传递路径这个角度考虑。

马牌CC6静音轮胎，其轮胎花纹雕刻处处体现“黑科技”

对于胎噪而言，轮胎的花纹结构、胎面材料、气压等都对胎噪有着重要的影响，因此，米其林，普利司通等都开发出了静音轮胎，车主可以通过静音轮胎降低胎噪。当然，好的品质也意味着高的成本~具体静音原理可以参考下面给出的解释。

CC6静音原理。这里的“亥姆霍兹共振器”原理可以简单理解为：通过特殊的结构设计，形成气体共振，利用共振消耗噪声能量，类似于工程上的动力吸振器，对特定频率的振动能量吸收。

此外，日常的使用中，注意检测并保证胎压正常（胎压不足会明显增加胎噪，常开车的朋友都有体会）以及进行合理的轮胎动平衡及四轮定位（保证合理的轮胎定位参数，减少轮胎的磨损，进而降低胎噪）；

对于路噪而言，通过合理的底盘调教，如调整悬架衬套刚度、阻尼，以及在设计阶段充分考虑各零部件振动特性，即所谓的“模态分析”：通过实验或仿真进行计算结构的固有频率，以避开激励频率，进而避免共振，降低路噪。此外，通过改进车身结构的设计，如采用高强钢等提升车身刚度，降低振动和噪声的传递。

Volvo V40车身用材料中采用铝、高强钢、超高强钢等材料，同时满足不同性能需求

上述措施都可以减少路噪传递到驾驶室。当然，在白车身上合理布置阻尼垫，既可以衰减振动，又可以减少声音的透射。此外，驾驶室内的顶棚材料也不容小觑，里面的多孔结构能够很好的起到吸声的作用，使得声音的能量在多孔材料里面被耗散掉。

针对风噪的控制，目前主要采用的是优化车身结构，流线型设计，减少阻力，减少气动噪声，降低风噪；对于驱动电机噪声的控制，可以从结构设计、控制等角度出发，通过优化电机的开槽形式等方法实现减振降噪，目前一些高校和企业都在做这方面的努力；针对齿轮的啸叫，可以通过优化齿轮结构，对齿轮进行轮齿的微观修形，改善齿面的啮合误差，从而减小传递误差的幅值和波动，从源头上减小齿轮啸叫现象的产生，这种解决方案在传统内燃机汽车上也有采用。针对更容易暴露噪声的纯电动汽车而言，上述措施显得更有必要了。

对于纯电动汽车而言，除了续航、里程焦虑以外，NVH的调教真没那么简单。至于纯电动汽车到底能“跑”多远，要看消费者的实际体验了。

本文作者为踢车帮 杨仕祥