前围板(dash board)是指
发动机舱与车厢之间的隔板,它和地板、前立柱联接,安装在前围上盖板之下。前围板上有许多孔口,作为操纵用的拉线、拉杆、管路和电线束通过之用,还要配合踏板、方问机柱等机件安装位置。
介绍
一辆轿车的前围板,是
轿车发动机舱与客厢之间的隔板。对此应注意,它应承受大部分的抗扭刚度(类似于客厢与行李厢之间的隔板)。这里应对暖风、踏板、方向机立柱、各种电缆通道和其他有类似装配关系的,都要联系起来考虑。前围板和地板、前围板和前柱的联结是在前面及前围上盖板以下。就
发动机舱而言,应该对发动机的振动空间、风窗玻璃刮水器、
进气系统、风扇安置、隔音及绝热措施和各种紧固件等,在设计前围板时一并考虑。
前围板上有许多孔口,作为操纵用的拉线、拉杆、管路和电线束通过之用,还要配合踏板、方问机柱等机件安装位置。
为防止
发动机舱里的废气、高温、噪声窜入车厢,前围板上要有
密封措施和隔热装置。在发生意外事故时,它应具有足够的强度和刚度。对比车身其它部件而言,前围板装配最重要的工艺技术是密封和隔热,它的优劣往往反映了车辆运行的质量。
设计研究
研究介绍
目前,随着噪声控制的法规越来越严格,以及用户对车内声学环境的舒适性要求不断提高,汽车企业越发重视从开始设计上达到减振降噪的目的,汽车 NVH(Noise,Vibration and Harshness)性能已成为评价整车性能的一项重要设计标。
汽车 NVH 研究涉及很多部件,汽车前围板是其中重要部分,它的减振性能直接影响到驾乘的舒适性, 对前围板进行减振设计研究可以为结构优化提供有意义的帮助。研究的某乘用车在驾驶体验中,明显感觉到乘员室内振动及噪声偏大,道路试验发现该车前围板的振动剧烈,通过有限元法分析该前围板设计的不足之处,在此基础上进行结构优化设计,明显提高前围板的减振性能。
研究结果
(1)汽车前围板既可作为减振降噪的构件,也是车内噪声的激发器之一,增加前围板厚度可以有效提高固有频率,避开发动机的二阶点火频率,从而避免与发动机产生共振,达到减振降噪的目的,但对改善前围板振型效果不大。
(2)在前围板合适部位加筋基本不会影响到前围板的固有频率,但是可以提高前围板的刚度,改善其振动特性,从而有效抑制前围板的振动,削弱
发动机振动对前围板的激发影响,减少了由前围板振动所激发的声辐射。
该研究应用有限元方法对前围板的板厚及加筋位置形状进行了优化设计。结果表明,优化后的设计方案,可以有效改善前围板的动力学特性,达到减振设计的目的。
改进研究
研究介绍
汽车前围板是分隔
发动机舱和车厢的重要部件,其隔声性能的好坏在很大程度上决定了驾驶员、乘客受发动机等噪声干扰的程度。采用合理有效的方法准确测定其隔声量及找出主要薄弱部位,是进一步分析、评价、改进其隔声性能的前提,对改善汽车声学性能具有重要意义。目前,已有的隔声量测定方法可分为阻抗管法和实验室法两类。
阻抗管法将被测试件按一定规格放入阻抗管内,基于传声器测量的声压信号计算被测试件入射声压与透射声压的比值,由此获得隔声量,该方法仅对被测试件的小部分进行测量,无法有效考虑结构特性等因素的影响,不能完全反映被测试件的真实隔声性能。
实验室法是利用混响室、消声室对整个被测试件隔声量进行测量的方法,能考虑试件结构特性的影响,主要包括混响室—混响室方法、混响室—消声室方法。混响室—混响室方法将一个混响室作为发声室,另一个混响室作为接收室,被测试件安置于两混响室之间,基于传声器在两混响室内分别测得的平均声压信号计算隔声量,该方法需要建造两个混响室,造成了设施的重复冗余,相应增加了成本。混响室—消声室方法将混响室作为发声室,消声室作为接收室,相比于混响室—混响室方法,该组合中的消声室除具有隔声量测量用途外,还可以用于
噪声源识别等其他声学试验,相应降低了试验设施的建造成本,因此,在工程中应用较为广泛。混响室—消声室方法在混响室内利用传声器测量平均声压信号,在消声室内,可以利用传声器测量平均声压信号来计算隔声量,也可以利用双传声器声强探头测量被测试件表面的平均声强来计算隔声量,二者具有良好的一致性,但相比于声压测量,声强测量除确定隔声量外,基于测量声强量的声学成像还可以准确识别被测试件表面的隔声薄弱环节,具有更好的应用价值。
研究结论
基于混响室—消声室声强测量方法对某汽车前围板的隔声量进行测定和改进,取得的主要结论如下:
(1)安装完零件的汽车前围板的测试结果表明:空调进气口内外循环转换阀与阀口贴合不紧密而形成的声泄露是主要的隔声薄弱环节,此时,隔声量较低,6 300 Hz时的最大隔声量也仅约35 d B;
(2)在与阀口相贴合的阀体部位粘贴
密封材料,相应的测试结果表明:改进后的隔声量在500~6 300 Hz频段各频率处至少提高了4 d B;用EVA+低熔点毛毡+双组分声学材料代替原有的EVA+低熔点毛毡材料时的测试结果表明:声学材料的改进显著提高了2 500 Hz以下频段的隔声量;
(3)经过这些改进措施后,该汽车前围板的隔声量在500~6 300 Hz频段平均提高了约7 d B,对改善车内声学环境具有重要意义。