令工程师抓狂，NVH是个什么鬼？

➤汽车技术界有很多大家不熟悉的妖魔鬼怪，其中很多可能大家听身边的工程师们交流技术的时候有所耳闻，比如Tiptronic轻触子-自动变速器、EDS电子差速锁等；有的可能看得到听得见却说不出来也没意识到，比如车身先进材料，铝合金、镁合金、碳纤维，以及车内空气质量控制技术等。

今天，我们就和大家聊聊汽车的NVH技术。

但因为NVH技术实在是一个庞大复杂到可以用一整个研究生阶段来研究的项目，所以今天我就只是在专业技术人员面前耍耍大刀，抱着科普的态度和大家分享一下。说错了大家表打我！

首先，别搞虚的，我们先把NVH神秘的面纱揭开，看看它在车内具有虚无缥缈之感的身份后面藏着的是一颗怎么骚动不安的心。

像这种英文字母大写合在一起的词组一般都是几个单词首字母的组合，这个规律同样适合NVH。对，NVH是noise、vibration、harshness的缩写，也就是噪音、振动和声振粗糙度。噪音和振动应该很好理解，声振粗糙度怎么讲呢？大家应该知道平面粗糙度吧，可以做相关对比，声振粗糙度是人体对声音的直观感受，与噪声和振动的瞬态性质有关，这样声振粗糙度也可理解称为不平顺性和冲击特性。

理解了这三个家伙的名字由来，我们再来详细说说他们背后更深一点的东西。

汽车噪声、振动、声振粗糙度很多时候都是相互影响的，振动本身就会产生噪声，噪声和振动的瞬时特性又用声振粗糙度来评价，所以才会将三者放到一块，共同来研究。

NVH的研究也不仅仅在车辆开发过程中占研发的很大比重，同样，在新车型的改进过程中也同样对乘坐的舒适性有很大的影响。不管是对发动机、轮胎还是车辆行驶过程中的风噪，对NVH特性的改进一般都离不开对振动源和振动传递路径的研究，也就是通过改善振动激励源和振动激励的传递来提升NVH和车辆乘坐舒适性。

NVH的研究主要在三个方面，动力系统、底盘部分和车身。

动力总成方面对发动机进、排气系统和发动机的悬置以及对整个动力系统的隔振是NVH的主要研究方向。但是呢，对于不同的车型，对于发动机的NVH特性又是不一样的，举个例子，一般的高级轿车会要求车内具有一个比较安静的环境，很多车型的宣传也都会将重点放在车内绝对的静音上面，这会增加一辆车的高级感，大家还记得前段时间凯迪拉克CT6刷爆朋友圈的鱼缸照片吧，一个方面就是在营销势头上宣传CT6的密封性和静音效果非凡；但是对于注重驾驶体验的车型，例如跑车、性能车，则会更希望能将发动机排气的声浪导入车内，甚至还会在排气管上做手脚，故意放大排气的声音；所以，NVH对于不同的车型不同的定位也会有不同的性能指标。

振源的控制包括但不仅仅限于对进气口、空气滤清器、进气歧管，发动机曲轴、活塞连杆，排气歧管、排气管等等的研究，还有对发动机的悬置方式，各种连接件的配合等，涉及到发动机的平衡性能啊、动力学性能啊以及各种零部件的加工和装配精度什么的。物体的振动无可避免，但是得防止各部件之间产生共振，这就需要调整发动机及相关部件的振动频率，以达到最小的振动幅度，降低振动和产生的噪音。

振源虽然得到了一定的控制，但振动和噪声的产生显然是不可能完全消除的，这时候就需要在振动的传递这个角度去研究NVH了。所以发动机的隔振就显得很重要了，隔振这个道理同样适用于对胎噪和风噪的研究。最常见的发动机和驾驶室之间的降振隔音主要是通过防火墙做手脚，比如加装三明治棉和阻尼隔声止振片。

底盘也是汽车振动和噪声的主要来源，毕竟轮胎直接和地面接触嘛，路面状况会通过轮胎、悬挂系统、车身底部传达到车体内部。对车辆的详细振动分析会比较复杂，通常在研发过程中也会分为很多个子模块去研究，但对整体，站在科普这一层面来理解，将路面的激励源通过悬挂作用在车体上，从六个自由度去分析，会对路面对车体振动的影响有一个较直观的理解。底盘NVH的研究并不仅仅限于轮胎，还包括传动系统、转向系统、悬架系统等，也是属于涉及面比较宽泛的。但对于噪声，胎噪属于大头，对轮胎的NVH研究也就比其他部位更重要一些了。

轮胎产生振动和噪音的原因一是因为它直接和地面接触，因此会受到大量的高频振动，轮胎胎面的橡胶会通过变形来吸收一部分的能量，整体的变形又会吸收稍微较大幅度的振动，颠簸路面引起的振动则通过悬挂近一步过滤；二是由于轮胎的滚动，接触路面的胎面肯定就会发生变形，胎面的变形就会导致轮胎沟槽挤压空气，空气被连续的压缩、挤出，就产生了振动和胎噪。轮胎的花纹结构对轮胎的各项性能影响甚大，对于不同性能需求的轮胎，很多时候胎噪和抓地力等性能是互相矛盾的，可能取得了较好的静音效果，却在抓地力上作出了让步，可能需要很好的操控性能，就要产生较大的噪声。这个主要还是看车辆轮胎对性能的要求吧！

车身NVH又是一个很综合的话题，涉及到车身的结构、材料、密封性等，但车内噪声总体可分为结构声和空气声。结构声可以理解为汽车内部各种部件产生的噪声，比如发动机振动、底盘及各种零部件由外界激励源直接激励或传递到车身引起的声音；空气声则是通过空气直接传递到车内的声音。这里面很大一个部分是车辆在行驶时产生的风噪，尤其是在高速行驶时，风噪已经很大一部分成为噪声的主要来源了。曾经试驾过一国产品牌车型，虽然发动机噪声控制得很好，但在高速行驶时，因为车门密封性处理得不好，那感觉就像漏风的墙一样啊，完全没有安全感啊！所以对车身NVH的控制，除了车身结构的优化外，各部件对噪声振动的吸收和阻隔也是很重要的一部分！

NVH在工程师们的世界里被称为一种玄学，就是说不管是在噪声、振动还是声振粗糙度方面，它都足以让一个NVH工程师抓狂，事关车身、动力、底盘几乎所有的零部件的材料、结构和装配。在开发阶段，NVH研究部门可能会和其他各种技术部门打交道，完成各种部件上的NVH性能指标，然后各部件组装后再来检测，不合格又倒回去一项项重新检测；整车开发出来了，领导或者客户要求对一辆车做NVH检测，可能花了半个月时间各种实验各种CAE，找到症结了，但另一辆车上又不适用了，而且很有可能是客户后期在车上的一个小改装导致了工程师们几千次的实验。

哎，每一行都不容易啊，在我们了解了NVH之后，给这些NVH工程师点个赞吧！（怎么感觉我有种幸灾乐祸的赶脚啊~~反正我又不是NVH攻城狮！）

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