随着电动汽车迅速普及,消费者对“静音”的期待达到了前所未有的高度。没有了燃油发动机的轰鸣,人们自然期待电动车能提供图书馆般的静谧体验。但现实往往事与愿违。
电动汽车的NVH问题呈现出与传统汽车截然不同的特征:高频电磁噪声取代了低频机械振动;动力电池热管理系统的气流与泵噪成为新的声源;减速器的齿轮啸叫在缺乏发动机背景音的掩蔽下变得格外刺耳。
更复杂的是,电动车的NVH问题往往是多物理场耦合的结果。电机电磁力引起结构振动,振动传递到车身引发噪声,而车身声学包装的设计又会影响散热……这种复杂的相互作用使得问题诊断和解决变得异常困难。
《电动汽车NVH的设计与开发》正是瞄准了这一行业空白。本书基于作者在多家知名汽车企业的NVH开发实战经验,系统梳理了电动汽车特有的NVH问题,并提供了从目标设定、仿真分析到测试验证的完整方法论。
书籍简介
翻开这本2021年由机械工业出版社出版的专著,你会发现它完全是从工程实践角度出发的“作战手册”。全书结构清晰,内容详实,直击电动汽车NVH开发的每一个关键环节。
本书用大量篇幅深入剖析了电驱动总成的NVH问题。与内燃机不同,电机的噪声主要来源于电磁激励——当电流通过电机绕组时,产生的电磁力会使定子结构发生振动,从而辐射出高频噪声。
书中详细解释了如何通过电机极槽配合的优化、转子斜极设计以及定子结构的加强来抑制电磁噪声。更重要的是,作者提出了“系统集成”的思路:电机的NVH性能不能孤立优化,必须与减速器、悬置系统乃至整车结构协同考虑。
传统NVH开发中很少关注动力电池,但电动汽车的电池包实际上是一个重要的噪声源和传声路径。本书的一大亮点是专门用一整章讨论动力电池系统的NVH特性。
电池冷却系统运行时,冷却泵和风扇会产生流体噪声和机械振动;电池包本身作为一个大型结构件,会参与整车的模态耦合;甚至电池内部的电解液在车辆运动时也会产生晃动噪声。书中详细介绍了如何通过电池包结构强化、冷却管路隔振和声学包装设计来管控这些噪声问题。
当噪声源难以进一步降低时,车身声学包就成为保证座舱静谧性的最后屏障。本书系统介绍了针对电动车的声学包设计策略,包括:
高频噪声的吸声处理:针对电机电磁噪声等高频成分,采用多孔吸声材料
结构声的隔振设计:优化悬置系统和传递路径,阻断振动传递
密封系统的精细化设计:防止风噪和路噪通过缝隙传入座舱
本书不仅介绍现有技术,还前瞻性地提出了基于数字孪生的NVH开发方法。通过建立高精度的仿真模型,工程师可以在设计阶段预测NVH性能,大大缩短开发周期,降低实车调试成本。
书籍目录如下:
适用领域及人群
NVH工程师:从燃油车转型电动车的必备指南,快速掌握电动车特有的NVH问题与解决方法。
整车集成工程师:理解各系统NVH特性的交互影响,在早期设计阶段避免系统间的不匹配问题。
动力系统工程师:深入了解电驱动总成的NVH生成机理,从源头优化设计以降低振动噪声。
高校师生:连接理论与工程实践的优秀教材,了解电动汽车NVH领域的前沿挑战与技术方案。