一、路噪的定義

汽車路面噪聲是指汽車在路面上行駛時(shí)，路面不平度給輪胎多點(diǎn)和多方向附加的隨機(jī)激勵(lì)力從輪胎傳遞到軸頭，并通過軸頭傳遞到車內(nèi)懸架、車架等部件而產(chǎn)生的轟鳴聲，產(chǎn)生路面噪聲的傳遞機(jī)理有結(jié)構(gòu)傳遞和空氣傳遞，路面噪聲所占的頻帶非常寬，主要在頻帶20～5 000 Hz范圍內(nèi)，而結(jié)構(gòu)傳遞噪聲主要頻段為20～500 Hz內(nèi)，空氣傳遞噪聲主要頻帶范圍在400 Hz以上，其中，路面空氣噪聲與車速有直接關(guān)系，中速時(shí)較為明顯。

路噪由低頻結(jié)構(gòu)噪聲和高頻空氣噪聲組成。結(jié)構(gòu)噪聲主要由路面強(qiáng)迫振動(dòng)和輪胎不均一性自激振動(dòng)，通過懸架等傳遞到車身，導(dǎo)致車內(nèi)噪聲?？諝庠肼曋饕扇N方式產(chǎn)生，一為路面強(qiáng)迫振動(dòng)激勵(lì)輪胎固有特性引起，二由路面與輪胎花紋摩擦引起，三為輪胎花紋泵氣效應(yīng)引起，通過空氣傳播至車身，導(dǎo)致車內(nèi)噪聲大。

路噪從頻率上劃分可分為5種成分，如右圖所示分別為：

①40-80Hz附近頻率成分

②160Hｚ附近頻率成分

③250Hz附近頻率成分

④315Hz附近頻率成分

⑤400Hz以上頻率成分

路噪傳遞路徑：

二、路噪的典型路面和評(píng)估方法

路噪的典型路面有粗糙路、光滑路、刻槽水泥路。粗糙路面測試要求60km/h，光滑路路面測試要求60km/h、80km/h、100km/h、1200km/h，刻槽水泥路測試要求100 km/h。

路面激勵(lì)特性：

評(píng)估方法：記錄輪胎尺寸，胎壓，風(fēng)速信息，選擇開發(fā)車輛選擇銷售占比最大的輪胎；測試布置要求，MIC：駕駛員內(nèi) /外耳，副駕駛內(nèi)右后乘客，Acc：4個(gè)Knuckle上剛度大且接近整車坐標(biāo)系的位置各1個(gè)，后處理要求Correction factor set to FixedEnergy，F(xiàn)max equal to 12800 Hz，Hanningwindow with 75% overlap，F(xiàn)requency resolution of 1 Hz，A minimum of 15 s time data required，LinearAveraging。

三、路噪產(chǎn)生機(jī)理

3.1輪胎模態(tài)對(duì)路噪的影響

輪胎模態(tài)有輪胎旋轉(zhuǎn)模態(tài)、輪胎跳動(dòng)模態(tài)、輪胎空腔模態(tài)、胎面振動(dòng)模態(tài)都會(huì)引起相關(guān)的路噪問題。對(duì)輪胎模態(tài)特性可能產(chǎn)生影響的7個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素：胎面膠模量、胎面厚度、冠帶形式、帶束層寬度、帶束層角度、胎側(cè)膠模量和三角膠高度，例如40Hz鼓噪起因輪胎旋轉(zhuǎn)模態(tài)，80-160Hz go—聲起因輪胎跳動(dòng)模態(tài)，200-250Hz空腔共鳴起因輪胎空腔模態(tài)，315Hz za—聲起因胎面振動(dòng)模態(tài)。

3.2輪胎力傳遞率、側(cè)向剛度對(duì)路噪的影響

輪胎力傳遞率是胎面受到激勵(lì)時(shí)，輪心的響應(yīng)力與胎面激勵(lì)力的比值，輪胎力傳遞率FT(force transmissibility）的計(jì)算公式為：

FT=N/M

式中：N為跨點(diǎn)頻響函數(shù)；M為原點(diǎn)頻響函數(shù)?？琰c(diǎn)頻響函數(shù)為輪胎胎面響應(yīng)對(duì)輪轂中心激勵(lì)的頻響函數(shù)，原點(diǎn)頻響函數(shù)為輪轂中心響應(yīng)對(duì)輪轂中心激勵(lì)的比值，輪胎力傳遞率表征輪胎中心處振動(dòng)與路面輸入激勵(lì)之間的傳遞關(guān)系，力傳遞率是通過VTF數(shù)據(jù)換算而來的，輪胎力傳遞率與輪胎模態(tài)之間有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，降低力傳遞率峰值可以降低輪胎空腔共振噪聲。

車輪側(cè)向剛度是描述車輪側(cè)向抵抗形變的能力，側(cè)向剛度越大抗變形能力越強(qiáng)。車輪側(cè)向剛度可以作為車輪傳遞特性重要指標(biāo)之一，其大小能有效決定輪胎的隔振性能，同時(shí)影響結(jié)構(gòu)噪聲傳遞路徑，進(jìn)而影響到整車噪聲。含車輪總質(zhì)量Ｍ以及輪心位置原點(diǎn)頻響曲線共振峰頻率f1和反共振峰頻率f2的車輪側(cè)向剛度公式：

在200-400Hz頻段內(nèi)，車輪側(cè)向剛度對(duì)整車噪聲傳遞函數(shù)有顯著的影響，側(cè)向剛度越大，聲振傳遞函數(shù)幅值越低，路噪表現(xiàn)越優(yōu)。

3.3輪胎花紋噪聲激勵(lì)特性

花紋撞擊路面的噪聲：600-1200Hz、泵氣噪聲1000Hz左右、喇叭口效應(yīng)800-1200Hz、駐波管共振600-1200Hz、滑動(dòng)摩擦噪聲800-2500Hz、花紋被彈出的噪聲800-2500Hz。

花紋的randomization(synchronousor asynchronous)雖然會(huì)使某些頻譜段變得平緩，降低A權(quán)噪聲。采用隨機(jī)花紋的另一個(gè)重要好處是提高了重量和剛度的均勻性，即輪胎的靜平衡和均勻性。

采用不是所有的輪胎都可以采用asynchronous排列，他必須有一中心溝或中心rib。

Synchronous同步的，指輪胎的左右兩邊按照相同的節(jié)距排列，asynchronous指左右兩邊的節(jié)距排列不同。

傳統(tǒng)方法是將采用2-4個(gè)節(jié)距，新方法是采用連續(xù)變化節(jié)距，甚至花紋在輪胎周向上變化，這樣的噪聲更低。

光面輪胎也會(huì)產(chǎn)生噪聲，主要來自輪胎的下沉和stick-slip過程。

為減小air pumping 和 pipe resonance， 應(yīng)避免closed pocket, cavitieswith narrow outlets and long grooves without ventilated side branches， 這與排水的要求一致。

大多數(shù)輪胎的關(guān)鍵頻率范圍為1000Hz。相應(yīng)的groove的Critical length（共振長度）是：兩端開口的是175mm；一端開口，一端閉合的是90MM；這與輪胎印痕的長度差不多。為避免此情況，普利司通采用“groove fence”來打破聲波的傳播。

應(yīng)盡量避免花紋溝與印痕邊緣一致，最少要45度角。這就要求輪胎肩部與軸向大體垂直，在中部盡可能一致。

輪胎的外側(cè)是操縱性能，內(nèi)側(cè)是驅(qū)動(dòng)性能。因此外側(cè)需要更多的硬度高的塊或條，并且細(xì)槽要少。

路面對(duì)有向花紋的噪聲影響很大，在很光滑路面上（safetywalk）有向花紋輪胎正反轉(zhuǎn)差別可以達(dá)到2.7dB，非對(duì)稱花紋的左右在1dB之內(nèi)。在GRB_S（similarto a smooth textured asphalt concrete）,影響更小，非對(duì)稱花紋的左右影響大約為0.3dB，但是有向花紋正反轉(zhuǎn)可達(dá)到3.6dB，無向花紋可達(dá)0.5-0.7dB。

3.4懸架系統(tǒng)特性對(duì)路噪的影響

在正向開發(fā)前期，做好整車模態(tài)規(guī)劃、部件模態(tài)要與輪胎空腔、車身聲腔模態(tài)等做好分離、整車輪心傳函控制有助于提前預(yù)防懸架對(duì)路噪影響的問題。

3.5底盤關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)路噪的影響

確認(rèn)傳遞路徑及問題貢獻(xiàn)點(diǎn)，評(píng)估車身NTF/IPI, 關(guān)鍵點(diǎn)動(dòng)剛度，車身模態(tài)以及空腔模態(tài)影響等；

四、路噪優(yōu)化方法

4.1輪胎花紋噪聲優(yōu)化對(duì)策

1、花紋結(jié)構(gòu)優(yōu)化

2、胎體材料優(yōu)化      

4.2輪胎空腔模態(tài)問題優(yōu)化對(duì)策

1、懸架上增加動(dòng)力吸振器或襯套剛度優(yōu)化

2、更換輪胎或采用靜音輪胎

4.3結(jié)構(gòu)噪聲優(yōu)化對(duì)策

1、TPA分析確定最重要傳遞路徑

2、懸架隔振性能優(yōu)化

（1）副車架增加襯套隔振

（2）襯套剛度優(yōu)化

（3）減震器阻尼力優(yōu)化

3、底盤關(guān)鍵點(diǎn)動(dòng)剛度優(yōu)化

4、聲學(xué)靈敏度優(yōu)化

5、車身鈑金件優(yōu)化

6、車身阻尼優(yōu)化

4.4路面噪聲隔聲問題優(yōu)化

1、輪胎隔聲量優(yōu)化