路噪按照傳遞路徑原理大致可以分為三個(gè)影響因素：首先是從粗糙路面到輪心，考驗(yàn)的是輪胎本身的力傳遞性能，輪胎的好壞有一部分可以根據(jù)這個(gè)來(lái)判斷；其次是從輪心到底盤(pán)接附點(diǎn)的力傳遞特性，考驗(yàn)的是底盤(pán)設(shè)計(jì)的好壞，包括力傳遞的是否均衡、傳遞過(guò)程中有無(wú)模態(tài)耦合造成力傳遞放大現(xiàn)象等；最后是車(chē)身本身的傳涵，即從底盤(pán)接附點(diǎn)到人耳處的聲壓響應(yīng)，在該傳涵上是否由于車(chē)身的局部全局模態(tài)、聲腔的模態(tài)等造成傳涵明顯峰值。下面主要從這三個(gè)因素分別舉例說(shuō)明。


圖1 路噪的原理

1. 輪胎自身的力傳遞特性對(duì)路噪的影響

輪胎的好與壞，大概一部分可以從其自身的力傳遞特性來(lái)判斷，但不是絕對(duì)。輪胎的力傳遞特性，即輪胎輪心到胎面的傳涵，但實(shí)驗(yàn)只能做靜止?fàn)顟B(tài)下的力傳遞實(shí)驗(yàn)，滾動(dòng)下的大概可以從cleat實(shí)驗(yàn)來(lái)，但實(shí)驗(yàn)耗費(fèi)較大。輪胎工作時(shí)候是高速滾動(dòng)的，力傳遞特性仿真可以很方便的預(yù)測(cè)：


圖2 某17寸輪胎60km/h高速滾動(dòng)下力傳遞特性

仿真對(duì)比來(lái)看，同為17寸的輪胎，但從20Hz開(kāi)始，tire1的傳涵響應(yīng)均高于tire2，最終對(duì)路噪的影響如下：


圖3 不同輪胎對(duì)路噪的影響

整體來(lái)看，tire1的輪胎路噪幅值整體要高，整個(gè)頻率段的RMS值較tire2可以高出將近4dB(A)。

2. 底盤(pán)的設(shè)計(jì)對(duì)路噪的影響

輪心的力是通過(guò)底盤(pán)結(jié)構(gòu)傳遞到車(chē)身，底盤(pán)中部件：減震器、副車(chē)架、各種連桿均對(duì)力力進(jìn)行傳遞，而各種襯套對(duì)力進(jìn)行衰減，同時(shí)，底盤(pán)各系統(tǒng)部件的自身模態(tài)，均對(duì)特定頻率下傳遞的力有放大或者抑制作用。所以，這是一套非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。篇幅有限，下面僅以輪胎聲腔與底盤(pán)副車(chē)架模態(tài)耦合對(duì)路噪的影響這個(gè)例子來(lái)說(shuō)明。


圖4 副車(chē)架彎曲模態(tài)206Hz與輪胎聲腔模態(tài)205.4Hz耦合

如圖4，副車(chē)架上下彎曲模態(tài)206Hz，輪胎在60km/h滾動(dòng)下聲腔模態(tài)205.4Hz，兩者模態(tài)非常接近，具有耦合風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)在輪胎聲腔模態(tài)下路噪有明顯峰值（見(jiàn)圖5中放大圖第一個(gè)峰值）。輪胎聲腔模態(tài)是不可變更的，但我們可以更改副車(chē)架的上下彎曲模態(tài)，案例中我們?cè)诟避?chē)架上增加3kg的質(zhì)量塊（僅驗(yàn)證問(wèn)題，不代表實(shí)際方案），對(duì)該峰值有明顯的抑制作用，峰值附近幅值顯著降低。


圖5 降低副車(chē)架彎曲模態(tài)對(duì)路噪影響

如果在車(chē)輛開(kāi)發(fā)后期，這個(gè)問(wèn)題將比較棘手，還真有方案可能真是在副車(chē)架上加質(zhì)量塊來(lái)解決了，兩三公斤也是有可能的，但如果在設(shè)計(jì)前期就發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，方案將是多樣的。

3. 車(chē)身傳涵對(duì)路噪的影響

我一直的理解是，車(chē)身傳涵解決的是一類(lèi)問(wèn)題，而不是解決一個(gè)問(wèn)題。對(duì)每個(gè)傳涵NTF的目標(biāo)都是不同的，不應(yīng)該僵化；相關(guān)的優(yōu)化方案只要對(duì)通性問(wèn)題有很好的效果，就應(yīng)該是有效的，而不應(yīng)該糾結(jié)在某一兩個(gè)傳涵的目標(biāo)解決與否。車(chē)身傳涵NTF的優(yōu)化解決的是問(wèn)題大概可以分為以下幾類(lèi)：

1) 車(chē)身部件模態(tài)與聲腔模態(tài)耦合問(wèn)題

2) 車(chē)身部件之間模態(tài)相互耦合問(wèn)題

3) 車(chē)身局部剛性太弱造成傳涵明顯峰值問(wèn)題

4) 車(chē)身全局模態(tài)與車(chē)身部件模態(tài)之間耦合問(wèn)題

這些問(wèn)題可以通過(guò)研究通性的傳涵NTF峰值來(lái)診斷和解決，這也是車(chē)身傳涵NTF中優(yōu)化的主要工作。


圖6 局部剛度加強(qiáng)對(duì)傳涵82Hz的優(yōu)化