汽车前沿技术 | NVH前沿工程技术

随着电气化车型的快速发展，减少噪声、振动和声振粗糙度（NVH）领域的专家们已进入汽车研发的新前沿阵地，特别关注电动汽车（EV）产品的普及与高性能提升。全球汽车行业正在经历一场电动化的转型，为了确保消费者获得高质量、高精密度的驾乘体验，福特工程师等专业人士正在负责NVH技术的开发与改进，以适应未来电动汽车的需求。在环保意识以及日益增长的市场接受度推动之下，电动汽车正逐渐成为市场上主流车型，而随之带来的是对NVH性能的更加高标准要求。从设计、工程挑战到分析工具的引入，整个行业处于对NVH性能的“疯狂”改良之中，目的是实现声音质量的进一步提升和控制。

优点与挑战并存

1. 新型设计与工程挑战：随着电动汽车和其它电动设备的应用逐渐普及，内部和外部噪声、振动和声振粗糙度的来源变得更加复杂。相比传统的内燃机车辆，电动汽车中的功率电子系统（如电池、驱动电机和控制系统）产生了更多高频噪声和异常振动，这给NVH设计和优化带来了额外的挑战。工程师需要从多个层面同时处理设计和性能目标，包括原始声源控制、动力系统的高效运行、重量减轻以及确保驾驶感受的品质。

2. 高级分析工具的应用：为应对电动化带来的NVH挑战，先进的仿真技术和分析软件已成为行业不可或缺的工具。从线性元素接近算法到多体系统仿真，结合有限元分析与电磁学研究，工程师可以更精准地预测并控制电驱动装置（EDU）产生的噪声。这些工具还帮助在模型创建、装配、诊断、分析和优化等过程中实现了自动化，显著提高了全车辆NVH模拟的效率。




3. 仿真与实物验证：尽管仿真技术已成为解决问题的关键，但仍存在依赖过重、模型与实际物理结果关联性不足的问题。在某些情况下，例如在基于分析预测所作出的设计决策上，实际测量结果反馈到仿真模型中以调整预测，显示了一些相当显著的差异。这不仅挑战了基于模拟结果进行开发的传统模式，也反映了硬件测试在确保最终设计考虑全面性时的重要性。

4. 轻量化材料与NVH优化：为了平衡重要性的增加与整车简化设计的需求，轻量化成为一项关键技术。新材料和复合材料的采用不仅减轻了电动汽车的重量，还在减小声学包质量的同时提高了NVH性能。例如，新型可调支架作为关键组件，利用塑料底座、波纹管式橡胶衬套和防撞块等技术，提高了悬挂系统的吸能性能，实现了更轻、更坚固且可操作多方向调整NVH性能的目标。

5. 定制NVH组件与全面仿真：为了精调设计，包括隔音罩、减震器和座椅等NVH组件，制造商们设计并推出了适应各种使用场景和要求的解决方案。定制NVH驾驶模拟器、元器件和仿真工具包不仅帮助工程师模拟和调校汽车的声音，还促进了更加细致入微的虚拟评估和优化，确保了NVH性能与驾驶舒适度之间的最佳平衡。

未来趋势

电动汽车NVH领域的发展不仅关注智能化、自动化模拟能力的提升，同时也考虑到成本压力与复杂设计之间的平衡。未来的挑战将涉及实现NVH性能提升与车辆续航能力的双赢，确保在不牺牲效率与轻量化需求的同时，达到客户对车辆精致程度的高要求。随着市场上对电动汽车舒适性、性能和耐久性的需求不断增长，NVH技术的进步将为这一类产品的市场普及及其吸引力的增强产生关键影响。预计更多的仿真解决方案将进一步优化对噪声、振动和声振粗糙度的分析与控制流程，提高设计灵活性与准确性，从而推动电动汽车向更低噪声、振动和声振粗糙度的方向发展，满足未来消费者对高质量出行体验的期待。

整体而言，尽管面临挑战与变化，通过先进的仿真技术、定制解决方案和多学科智能跨各个环节的优化，电动汽车行业正在积极地应对NVH领域的难题，力求为消费者提供更加安静、平顺且高品质的驾驶体验，推动这一领域不断迈向新的科研前沿。