純電動車噪聲分析

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1、純電動車噪聲認識與展望學生：學號：專業(yè)：車輛工程重慶大學汽車工程學院二O一四年十月純電動汽車噪聲認識及展望伴隨著全球能源（特別是石油資源）危機、環(huán)境污染問題的日益嚴重，世界各國各大汽車廠商、科研單位都將研究重點轉移到節(jié)能環(huán)保的純電動汽車技術上。由于二氧化碳零排放、小型化、低噪聲等諸多特點，純電動汽車也被人們譽為“未來的汽車”。與傳統(tǒng)汽車進行比較，純電動汽車沒有了發(fā)動機噪聲，相應的也沒有了進排氣噪聲，它的車內噪聲主要由驅動電機、空調風扇、輔助控制器件、車身振動、傳動系統(tǒng)等產(chǎn)生，此外還有風噪聲、路面輪胎噪聲；盡管純電動汽

2、車的車內噪聲聲壓級相對傳統(tǒng)汽車有較大的降低，但由于存在“獨特”的驅動電機噪聲，所以如果設計或控制不當，它將會產(chǎn)生比傳統(tǒng)汽車還要差的噪聲品質。1.純電動車結構分析純電動汽車與傳統(tǒng)的內燃機動力汽車相比，整車結構發(fā)生巨大變化。主要包括：?1)動力系統(tǒng)(1)動力輸出裝置的電動化，純電動汽車和燃料電池汽車利用電機驅動。(2)新增電能儲存系統(tǒng)，純電動汽車需要能量型的動力蓄電池或者超級電容作為電能供應系統(tǒng)；(3)傳動裝置的改變。純電動汽車利用電機轉速范圍寬和調速方便的特點簡化傳動系統(tǒng)，采用單一傳動比的輪轂電機。2)輔助系統(tǒng)?輔助系

3、統(tǒng)的變化主要是指原來由內燃機提供動力或者在內燃機工作時才能正常工作的系統(tǒng)，包括空調系統(tǒng)的壓縮機驅動系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)的助力泵系統(tǒng)、制動系統(tǒng)的真空助力系統(tǒng)以及冷卻系統(tǒng)的泵驅動系統(tǒng)等。上述系統(tǒng)在純電動汽車上改為電力驅動，需要各種電動壓縮機和電動泵等才能保證各個系統(tǒng)的正常工作。?3)車身和底盤系統(tǒng)動力系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)的改變導致整車總布置、載荷分布以及整車行駛動力學性能的變化。2.純電動汽車與內燃機車噪聲的不同特性根據(jù)對純電動整車變化的分析，總結得出電動汽車的噪聲特性與傳統(tǒng)內燃機汽車相比，具有以下重要特點：?1)由于整車內外聲學環(huán)

4、境的本底噪聲趨于減小，導致整車聲學特性的變化。原來內燃機汽車對車內外噪聲貢獻最大的發(fā)動機以及進排氣系統(tǒng)或者被完全取消，或者使用狀況發(fā)生很大的變化，而路面激勵引起的噪聲以及輪胎噪聲等保留，車輛行駛和怠速時主要噪聲源的噪聲降低，這是電動汽車整車噪聲水平較低的根本原因所在。但是，噪聲水平的降低與特性的改變，將使電動汽車各個噪聲源的貢獻比重發(fā)生重要的改變，從而對電動汽車車內聲學品質和車外噪聲等級產(chǎn)生重要影響。?2)噪聲源分布更加分散，且容易引發(fā)新的異常噪聲問題。內燃機動力汽車最主要的運動系統(tǒng)和部件集中在發(fā)動機艙內，以內燃機為

5、動力的各種輔助系統(tǒng)也同樣集中在內燃機體附近。電動汽車的主要輔助系統(tǒng)也基本安裝在前艙內，但是由于動力蓄電池以及其他的大功率元件由于體積和重量的限制，或者由于特殊的技術要求，大都分散布置在車身底板下或者后備箱內，其附加的冷卻、通風等系統(tǒng)在整車上分散布置。由此形成“多聲源散布”的特點。而且，各種電動化系統(tǒng)和部件的不同工作特性、不同安裝位置和不同工作時序，將會導致整車振動和聲學特性具有更多“瞬態(tài)”特色，加上整車本底噪聲的降低，各個部件的工作振動和噪聲容易被乘客注意，甚至被認為是異常振動和異響，產(chǎn)生非常不利的影響。3)高頻噪聲

6、現(xiàn)象突出。主驅動電機、各種輔助系統(tǒng)的驅動電機容易發(fā)生高頻的電磁噪聲，加上電動汽車線束系統(tǒng)數(shù)量多，分布區(qū)域廣，需要大量的間隙或者空洞走線，這對于隔離高頻噪聲形成較大的難度。而且各種功率控制器件也會發(fā)生會更高頻率的噪聲，在人類聽閾上限附近或者更高的頻率范圍內對人體產(chǎn)生影響。對于器件來說是電磁兼容問題，對于乘客和車外人員來說就是如何控制高頻電磁環(huán)境污染和傷害的問題。?3.純電動汽車噪聲分析與普通工業(yè)電機相比，純電動汽車驅動電機的轉速轉矩工作范圍更廣。在特定工作區(qū)域,特別是高負載和高轉速區(qū)，其噪聲尤為嚴重，對乘坐舒適性有較大

7、影響。一般來說，純電動汽車電機系統(tǒng)噪聲主要由以下三部分組成：1)電磁噪聲電磁噪聲，是純電動汽車車內噪聲的主要來源，也是電機噪聲的主要成分。電磁噪聲主要是由于電機氣隙磁波在定子鐵心齒上產(chǎn)生作用，從而產(chǎn)生了隨時空變化的徑向與切向磁力，致使電機機座和定子鐵心隨時間產(chǎn)生周期性變化的振動和噪聲。此外，當徑向電磁力波接近定子固有頻率時，由于共振的作用會使噪聲更大。此外，開口槽的影響、鐵心飽和的影響、氣隙動態(tài)偏心、磁通振蕩噪聲等也是產(chǎn)生電機電磁噪聲的原因。通常，當電機在中低速運轉時，電磁噪聲是電機主要噪聲。目前有一種觀點認為，電動

8、機噪聲對提醒行人的安全較為有利，因此不必過于重視，這種觀點是錯誤的，我們的觀點是電磁噪聲也是耗能的，并且有可能標志著電動機的長期帶病運行和進一步損壞，噪聲也會對繞組等部件的絕緣、散熱和機械性能逐漸產(chǎn)生很多細微的不利的系統(tǒng)性影響。有用戶甚至是技術人員認為電磁干擾作為一種聽不見的噪聲，會對乘客造成影響，其實如果采用很好的屏蔽和接地措施，并沒有想象的