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你的電動(dòng)車“聽”起來怎么樣——和你聊聊純電動(dòng)車(EV)的聲品質(zhì)

2019-07-18 19:50:54·  來源：汽車NVH云講堂  作者：呂兆平  
　
純電動(dòng)汽車具有零排放、使用成本低和加速性能好等優(yōu)點(diǎn)。電動(dòng)汽車由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，沒有發(fā)動(dòng)機(jī)和進(jìn)排氣系統(tǒng)，整車振動(dòng)噪聲比同等傳統(tǒng)車低3 ～ 6dB( A) ，傳統(tǒng)車中被發(fā)
純電動(dòng)汽車具有零排放、使用成本低和加速性能好等優(yōu)點(diǎn)。電動(dòng)汽車由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，沒有發(fā)動(dòng)機(jī)和進(jìn)排氣系統(tǒng)，整車振動(dòng)噪聲比同等傳統(tǒng)車低3 ～ 6dB( A) ，傳統(tǒng)車中被發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲掩蓋的變速器、真空泵、壓縮機(jī)等噪聲凸顯，由于電機(jī)磁場(chǎng)力波高階激勵(lì)，中低速車內(nèi)噪聲頻譜成分以200 ～ 2 000Hz 中高頻為主，高速路噪和風(fēng)噪更明顯。人耳對(duì)1 000 ～2 000Hz頻率噪聲非常敏感，電動(dòng)車噪聲雖然不大，但很容易產(chǎn)生惱人的尖銳噪聲，電動(dòng)車對(duì)聲品質(zhì)要求更高。下文將給大家詳細(xì)介紹一下EV的聲品質(zhì)問題。

綜述

1. 由于不存在發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的遮蔽效應(yīng)，一般認(rèn)為車內(nèi)是非常安靜的。但發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲遮蔽效應(yīng)的消失對(duì)車內(nèi)噪聲來說即是一個(gè)好事，也是一個(gè)壞事。  見圖1所示。

2. 對(duì)于風(fēng)噪，測(cè)試結(jié)果表明，在所有車速上，電動(dòng)車輛和汽油機(jī)車輛風(fēng)噪相同。但即使在低速（50-60mph），仍然感覺EV的風(fēng)噪要大于汽油機(jī)車輛，即使實(shí)際的風(fēng)噪是相同的。原因是由于，在EV上，沒有發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲能夠遮蔽風(fēng)噪。

3. 但EV存在傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲，在加速和減速過程中，齒輪嚙合存在顯著的gear whine噪聲。如果能夠降低到合理的水平，gear whine噪聲可以作為節(jié)氣門操作的反饋聲音而變得不令人討厭。

4. 怠速時(shí)，EV動(dòng)力總成本身不產(chǎn)生噪聲，但任何附件噪聲（A/C、轉(zhuǎn)向助力泵、風(fēng)扇）都會(huì)變得非常關(guān)鍵，并由于其顯著的音調(diào)而對(duì)乘員造成影響。


圖1 ICE和EV 噪聲特點(diǎn)比較

EV風(fēng)噪

1. EV的風(fēng)噪與車身相同的汽油機(jī)車輛完全相同。

2. 即使在低速行駛時(shí)，EV的風(fēng)噪仍然感覺大于汽油機(jī)車輛風(fēng)噪，原因是缺少了發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的掩蔽效應(yīng)。

EV傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲

1. 馬達(dá)噪聲是一個(gè)潛在的噪聲源，多為高頻噪聲，但可以很容易的通過聲學(xué)包裝予以消除。但對(duì)于交流電機(jī)，逆變器也是一個(gè)噪聲源，可能會(huì)非常令人煩躁。

2. 加速/減速過程中的gear whine：在定速巡航時(shí)，EV傳動(dòng)系統(tǒng)很少有噪聲發(fā)出（除了電機(jī)和逆變器噪聲），而在加速/減速過程中，行星齒輪組會(huì)產(chǎn)生嘯叫聲音。

3. EV模式低車速段Tip in/out沖擊噪聲。見圖2.

圖2 加減速過程中的沖擊噪聲

加速過程中的gear whine噪聲：

通常gear whine僅包含一個(gè)階次成分（相對(duì)于電機(jī)轉(zhuǎn)速），沒有突出的倍頻成分（如下圖紅線所示）。頻率可從200~1800Hz。這類gear whine噪聲通常令人煩躁，見圖3。但如果能夠降低至某個(gè)可以接受的水平，是可以接受的，因?yàn)樵诩铀偬ぐ逄は聲r(shí)，希望能夠獲得一個(gè)聲音的反饋，如果一點(diǎn)聲音沒有，反倒感覺不舒服。
  
圖3 加速過程中的嘯叫

減速過程中的gear whine噪聲：

減速過程中也存在gear whine問題，只是在減速剛開始時(shí)，gear whine噪聲被風(fēng)噪所遮蔽，隨著車速下降，gear whine變得略微突出。但總體上，減速過程中的gear whine通常比加速過程的gear whine問題較小。不是令人太為討厭，見圖4。

圖4 減速過程的電機(jī)嘯叫

EV怠速時(shí)的附件噪聲：

由于沒有發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的掩蔽效應(yīng)，怠速時(shí)，附件噪聲（A/C壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)向助力泵、真空泵）會(huì)變得比較突出。如圖5，怠速時(shí)車內(nèi)測(cè)得的噪聲，為真空泵噪聲。這類噪聲，有很多倍頻成分組成，聲音表現(xiàn)為音調(diào)特性。如果主體成分頻率較低，則表現(xiàn)為嗡嗡聲，如果主體成分頻率較高，則表現(xiàn)為嘯叫聲或刺耳的聲音特性。

圖5真空泵噪聲
  
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