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汽车降噪减震的法宝,就是这个针落有声的密闭空间

导读: NORGLIDE 自润滑衬套和 RENCOL 精密定位圈的生产商圣戈班不久前在英国布里斯托建立了一间全新的顶级噪声实验室,用于测试汽车多个系统中的噪声和振动,比如座椅、车门和转向系统,为客户提供数据,给予改进提升的建议。

NORGLIDE 自润滑衬套和 RENCOL 精密定位圈的生产商圣戈班不久前在英国布里斯托建立了一间全新的顶级噪声实验室,用于测试汽车多个系统中的噪声和振动,比如座椅、车门和转向系统,为客户提供数据,给予改进提升的建议。我们与底盘设计师 Chris Needes、高级 NVH 专家 Simon Hughes 以及圣戈班的 NVH 专家 Alfred Lethbridge 交流了一下降噪减震测试技术的最新发展。

问:我们就从基本知识开始谈吧。什么是消声室,为什么它与汽车行业有关呢?

Alfred Lethbridge:简单来说,消声室就是个很安静的地方!消声这个词可以定义为无反射、无回声或零回声。因此当我们说到“消声室”,我们指的是一间能够完全吸收声音反射,同时还能隔绝外部噪声,以免影响测试和结果的专用房间。

降低异响在汽车行业里越来越受到重视,因此,像消声室这样的设施便在汽车零部件的设计方案中发挥了重要作用。汽车制造商努力减少车内座椅、转向系统等制造的不必要噪音,同时在车门关闭或引擎转动时发出恰当的声音。有了消声室,我们就可以测评汽车的整体系统和组件。

什么是消声室?

圣戈班的消声室可测试任何超过 30 分贝的声源

问:为什么圣戈班决定建立一间消声室?

Simon Hughes:首先,必须认识到,无论是在哪里,噪声都是衡量汽车和其他机动车质量的首要因素。随着引擎噪音日渐减小,对汽车行业来说,降低汽车其他异响就变得越来越重要。我们目前正在进行的项目中,大约有 25% 存在噪声、振动和声振粗糙度 (NVH) 问题。我们的目标是在汽车内部打造一个无噪声环境。在引擎变得更加安静之时,诸如座椅、车门和转向系统等汽车内部固定设备所发出的噪音就会显得尤为明显。

尽管圣戈班也生产小部件,比如复合材料轴承和精密定位圈,但它们对于最终装配,比如汽车座椅、车门和转向系统的影响才至为重要。圣戈班的产品确实做到了减少噪声和振动,而这个消声室则可以让我们向更广泛的行业展示这一点。对系统噪声和振动进行精确测试可以让我们精准定位具有潜在改进空间的单个部件和整体组件。

消声室测试可让我们快速地收集准确的数据,证实我们的产品能非常有效地降低噪声和振动,同时也让我们能够自主地进行各种实验,并不断研发新产品。因此,我们在汽车关键应用中能够进一步提高现有和未来产品的性能。在系统测试上,我们也能与汽车制造商和系统供应商合作。这些潜在的益处已经显现出来了。此外,这个消声室还将进一步激发在圣戈班文化中孕育生成的创新精神和创造力。

问:消音室对于圣戈班的客户来说又有什么益处呢?

Simon Hughes:简单来说,这能够帮助客户实现降低汽车系统异响的目标。更具体地说,像圣戈班这样的 2 级供应商,鲜少能拥有这样的顶尖设施。像我们的产品 NORGLIDE 自润滑衬套和 RENCOL 精密定位圈如果只进行单独测试,则数据结果也许未能反映其对于整体组件的影响。因为这些产品对组件和系统降噪效果影响很大,所以它们需要在组件和系统层面进行测试。消声室能让我们以系统供应商或者汽车制造商的标准来进行这样的测试。

我们现在可以与客户共同开发组件和系统,结合我们的专业技术和能力来不断降低噪声和振动。体验过这项新功能的客户都惊叹于我们在测试和分析中如此注重细节,也非常赞赏我们就部件形成的意见报告。

问:圣戈班在这类测试上的资质如何?此前有过经验吗?

Simon Hughes:有的。迄今我们已经使用德国的一个外部测试设施和南安普顿大学的声学与振动研究所 (ISVR) 进行了六年的测试。但我们希望为客户提供一个便捷且随时可用的测试环境,因此,我们便决定建立自己的消声室,以便完全掌控我们的测试过程。

在建立这个全新消声室的过程中,我们得到了 ISVR 的宝贵支持;这个研究所在声学和振动领域参与促成了数项重大进展。我们还获得了声学振动测量和分析系统领域的全球领导者——Brüel & Kj r 的大力支持。

Brüel & Kj r 的噪声和振动应用专家 Mark Dowie 如此解释他们与圣戈班的关系: “自 2006 年起,我们便一直与圣戈班研发团队紧密合作,协助他们开发噪声和振动测试设施。由于了解圣戈班的技术预期,我们能够确保最大程度地增加测试设施的新应用潜力。现在,他们拥有全面的噪声和振动测试能力以及相关知识,足以应对各种挑战。”

问:可以举例说明所做的工作和可能产生的结果吗?

Chris Needes:许多系统都可获益于消声室测试。在汽车行业中,这些测试包括垂直座椅测试、电动机、电动助力转向系统、转向齿条支撑轴承和部件级异响测试。

我们正在利用消声室更好地理解 NORGLIDE 自润滑衬套在座椅高度调节枢轴点中的动态载荷条件。另外,一款针对增高或调节头枕套筒的混合产品也有所改进,这款混合产品使用了 NORGLIDE 自润滑衬套和 RENCOL 精密定位圈。我们极大程度地提高了调节精度,确保系统在使用寿命期间运行时无间隙和无异响。

在现阶段,我们可以说,我们在消声室上的投资让我们能够更好地了解自己的产品,以及了解如何让产品更好地解决客户的 NVH 难题。随着研究和评测的深入,我们势必还会有更多激动人心的发现。

什么是消声室?

测试全套座椅组件有助于研发无异响系统

问:在消声室里,客户是如何参与到你们的项目工作中?

Chris Needes:当我们为客户研发一项应用时,如果噪声和振动是衡量性能的关键因素,我们就会使用新消声室的设施来提高性能。客户不需要特别提出这个要求,圣戈班的内部专家会直接与客户那边的专家协力处理此项问题。这个消声室的目的就在于帮助了解我们客户的系统,并通过使用我们的产品来改进系统性能,这也是消声室将来的用途。

问:消声室的规格如何?产品测试有何限制?

Alfred Lethbridge:这是一个半消声室,墙壁和天花板进行了隔音处理,但坚硬的隔振地板则未进行此种处理。有坚硬地板的消声室通常用作测试体积大的重型设备,比如汽车系统。我们能够测试任何超过 30 分贝的声源(细语轻声为 20 分贝),下限频率为 100 Hz。测量声功率的包络面为 3x3x3 米。消声室符合 ISO 3745 和 3744 的标准(国际尖端消声室声学标准)。

问:从长远来看,您希望消声室能帮助实现哪些目标?

Chris Needes:圣戈班致力于与汽车制造商和系统供应商合作,不断提高整体组件的性能。我们所做的一切,包括建立消声室和使用它进行各项测试,都是为了实现这个目标。我们也诚邀所有的客户都来参观这个位于英国布里斯托的设施.

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关于作者

Chris Needes,圣戈班底盘部门设计师;Simon Hughes,圣戈班 NVH 高级专家;Alfred Lethbridge,圣戈班 NVH 专家

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