
汽車輕量化時(shi)代,汽車制造商持續(xu)專注(zhu)于(yu)提高(gao)能源效(xiao)率。“以塑代鋼”,熱塑性塑料是經濟高(gao)效(xiao)的金屬替代方(fang)案。
隨著消費觀念升級,汽車(che)(che)不再只是代(dai)步工具。消費者(zhe)在傳統(tong)選擇因(yin)素之外,越來越注重駕乘體驗。因(yin)此,提升駕乘舒適度成(cheng)為了汽車(che)(che)制造(zao)商們(men)競(jing)相(xiang)角逐(zhu)的差異化領(ling)域之一(yi)。而(er)車(che)(che)輛的振動和噪音水(shui)平直接影響駕乘體驗。
NVH (Noise、Vibration、Harshness) 指噪(zao)音、振動(dong)與(yu)聲振粗糙度(du),是(shi)衡量汽(qi)車(che)(che)(che)駕乘舒適度(du)的(de)重要(yao)指標,也(ye)是(shi)汽(qi)車(che)(che)(che)研發綜合(he)實力(li)的(de)重要(yao)體現。在傳(chuan)統(tong)燃油汽(qi)車(che)(che)(che)減振技術基礎上,電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)時代(dai),電(dian)機(ji)、壓縮機(ji)等帶(dai)來的(de)高頻噪(zao)音,給汽(qi)車(che)(che)(che)制造商們帶(dai)來了全新(xin)的(de)NVH挑戰。
奧升德開(kai)發的(de)能(neng)夠替(ti)代金屬(shu)結構部件的(de)聚酰胺材料(liao)解決方案(an),幫(bang)助汽車制造商(shang)達成(cheng)減(jian)振降噪方面的(de)重大改進。
泛達?Vydyne? AVS (Anti-Vibration System),是專(zhuan)為抑制噪音(yin)(yin)、振(zhen)動而設計的新型(xing)高阻尼(ni)降噪減振(zhen)聚酰胺解決方(fang)案,在(zai)保持(chi)車(che)身結(jie)構剛性的同時改善(shan)了(le)車(che)內(nei)噪音(yin)(yin)并實現了(le)減重(zhong),在(zai)不增加車(che)身重(zhong)量和(he)設計復雜(za)性的前(qian)提(ti)下提(ti)升了(le)車(che)輛的NVH性能。
針對(dui)不同(tong)應用(yong)場景,奧升德產(chan)品(pin)專家團隊(dui)不斷拓展泛達?Vydyne? AVS 產(chan)品(pin)組合,通過專有的添加(jia)劑技術以及(ji)聚合工藝,推出多款定制化牌號(hao),助力汽車制造商應對(dui)技術挑戰(zhan),在(zai)不同(tong)頻率范圍和(he)工作溫度(du)下,獲(huo)得出色阻(zu)尼和(he)機械性能(neng)的平衡,打造令人滿意的產(chan)品(pin)。

發(fa)動機(ji)和電機(ji)支(zhi)架是典型的車輛(liang)減振(zhen)降噪(zao)組件,在車輛(liang)運(yun)行或(huo)靜止期間穩定發(fa)動機(ji)或(huo)電機(ji)裝置,并(bing)隔(ge)離結構(gou)噪(zao)音。
傳(chuan)統(tong)的減振降噪組件(如發動機(ji)支(zhi)架)主要依(yi)靠(kao)橡膠來減振,結(jie)構支(zhi)架通常(chang)由(you)鋼(gang)或鋁制成(cheng),具(ju)備出色的穩定性(xing),但對(dui)減振作(zuo)用不大。而對(dui)能源效率(lv)的關注使得制造商紛紛采用熱塑性(xing)塑料(liao)替代方案,且由(you)于聚合物固有特性(xing),制成(cheng)的結(jie)構支(zhi)架更有助于減振。

材料(liao)科學的(de)進(jin)步在(zai)汽(qi)車工程(cheng)中發(fa)揮著關鍵(jian)作用,創新材料(liao)為在(zai)不(bu)損(sun)害部件結構完整(zheng)性(xing)(xing)的(de)情況下(xia)減輕(qing)重(zhong)量提供了有(you)效(xiao)途(tu)徑。更輕(qing)的(de)材料(liao)不(bu)僅(jin)有(you)助于(yu)提高(gao)能源效(xiao)率,而(er)且還有(you)助于(yu)通(tong)過更有(you)效(xiao)地抑制(zhi)共振頻率來降低(di)振動(dong)和噪音水平。此外,發(fa)動(dong)機(ji)和電(dian)機(ji)支架(jia)的(de)設計也(ye)在(zai)不(bu)斷改進(jin),以(yi)確保性(xing)(xing)能穩定(ding)和耐用性(xing)(xing)。
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先(xian)進材(cai)料和(he)創新設計的(de)結(jie)合,有效增(zeng)強了車輛機械(xie)性能和(he)駕乘體驗。
以一(yi)款35%玻纖(xian)增強(qiang)的傳(chuan)統(tong)PA66材料為(wei)例,阻尼(ni)性能與聚(ju)合物的化學成分密(mi)切相關。

峰值 tan δ 在干態(tai) (DAM) 條(tiao)件(jian)(jian)下約(yue)為 0.06,在相(xiang)對濕度為 50% (RH50) 的條(tiao)件(jian)(jian)下約(yue)為 0.04。此外(wai),峰值阻尼點(dian)的玻璃化轉變溫度 (Tg),在 DAM 和 RH50 條(tiao)件(jian)(jian)下分(fen)別約(yue)為 70°C 和 20°C。
以常見情況為例,在(zai)燃油汽車中,如果將水泵和HVAC壓縮機(ji)(ji)通(tong)過輔助支(zhi)架(jia)安裝在(zai)發(fa)(fa)動機(ji)(ji)缸(gang)體上,并通(tong)過皮帶由(you)發(fa)(fa)動機(ji)(ji)驅動,發(fa)(fa)動機(ji)(ji)支(zhi)架(jia)系統會(hui)同(tong)時吸收(shou)來自泵或壓縮機(ji)(ji)的振動,且導致泵和壓縮機即使在不需要時也會(hui)持續運行,從而產生額外的燃料(liao)消耗。為(wei)了提高燃油效(xiao)率,現代車輛(liang)已采用單獨的電(dian)驅(qu)為(wei)其供電(dian),以(yi)實(shi)現獨立(li)激(ji)活和停用,從而(er)優(you)化能耗。在(zai)車輛內重新(xin)布局這(zhe)些(xie)輔助裝置還有額(e)外(wai)益處。例如(ru),將冷(leng)卻(que)(que)液泵與(yu)冷(leng)卻(que)(que)液流量控(kong)制閥集成在(zai)一(yi)起,并將HVAC壓縮機置于熱交(jiao)換器(qi)附近,可簡(jian)化系統操作運行。但同時,這(zhe)樣(yang)的(de)布局對輔助系(xi)統(tong)提(ti)出了獨(du)立的減(jian)振要求,以(yi)降低泵或壓縮機產生的振動和噪音(yin)。
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針對(dui)燃(ran)(ran)油汽車(che),工(gong)程(cheng)師們(men)用來(lai)抑制(zhi)NVH的(de)(de)傳統解決方案(an)通常不高(gao)于300Hz,隨著電動(dong)(dong)汽車(che)的(de)(de)普及,消費者對(dui)噪音(yin)和(he)駕(jia)乘(cheng)體驗有了更高(gao)的(de)(de)期望。雖(sui)然電力驅(qu)動(dong)(dong)比燃(ran)(ran)油發(fa)動(dong)(dong)機更安靜,但電動(dong)(dong)汽車(che)特有的(de)(de)組件同樣會導致振(zhen)動(dong)(dong)和(he)噪音(yin),其頻(pin)率相較傳統燃(ran)(ran)油汽車(che)要高(gao)出十(shi)倍。這些在(zai)800Hz至3600Hz之間(jian)的(de)(de)中(zhong)高(gao)頻(pin)共振(zhen),是(shi)人(ren)類聽覺尤為(wei)敏感的(de)(de)范圍。電機的(de)高(gao)速旋轉(zhuan)產生高(gao)頻空氣噪音,疊加動力總成部件和(he)相關系統元件高(gao)速旋轉(zhuan)的(de)影響,造成駕乘不適感更甚。

作為(wei)(wei)上下游一體化的工(gong)程材料生產商,奧升德關注市(shi)場對材料需求的變(bian)化,致力貢獻創新產品(pin)為(wei)(wei)不(bu)同行(xing)業(ye)解決問題(ti)。為(wei)(wei)響應客戶(hu)減(jian)振(zhen)降(jiang)(jiang)噪的訴求,泛達(da)?Vydyne? AVS 高阻尼降(jiang)(jiang)噪減(jian)振(zhen)聚酰胺應需而生。
在懸(xuan)臂梁自由振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)實(shi)驗中(zhong),每(mei)個測試(shi)(shi)樣品材料頂(ding)部自由邊施加 2 英寸(cun)的(de)強制位移(yi),然后釋放以進行自由振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)。實(shi)驗結果表明,泛(fan)達(da)?Vydyne? AVS 試(shi)(shi)樣振(zhen)(zhen)蕩(dang)僅持續(xu)1秒;傳(chuan)統PA66試(shi)(shi)樣振(zhen)(zhen)蕩(dang)持續(xu)超過3秒;而(er)鋁合金試(shi)(shi)樣振(zhen)(zhen)蕩(dang)16秒后才停止。實(shi)驗結果直觀地(di)展示了泛(fan)達(da)?Vydyne? AVS 出色的(de)減振(zhen)(zhen)性能,這種(zhong)高阻尼聚(ju)酰胺還(huan)大大降(jiang)低了高頻空氣傳(chuan)播和結構(gou)傳(chuan)播的(de)噪(zao)(zao)音(yin),令車(che)內平均噪(zao)(zao)音(yin)降(jiang)低了7dB。換言之,在不增(zeng)加汽車(che)重量(liang)的(de)情況下降(jiang)低了75%-84%的(de)車(che)內噪(zao)(zao)音(yin),帶(dai)來更安靜(jing)的(de)駕乘環境。
結構支(zhi)架AVS可以(yi)在減振方面發揮(hui)更積(ji)極的(de)作(zuo)用,而(er)不(bu)僅(jin)僅(jin)是(shi)充當被(bei)動元件。如前(qian)所(suo)述,35%玻纖增強的傳統PA66材(cai)料表(biao)現出依賴于溫度的阻(zu)尼性能,在 20°C RH50 條件下 tan δ 值為0.04。而(er)為了更有效地實現結(jie)構部件所(suo)需的機(ji)械強度與阻(zu)尼性能,新型聚酰胺(an)材料必須具備更出(chu)色(se)的性能。
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下圖展示了傳統?PA66 和奧升德新型 AVS 聚酰(xian)胺材料(liao)在 RH50 條件下的 tan δ 值的比較。
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基于1Hz頻率溫(wen)度掃描 DMA 測(ce)試,泛達?Vydyne? AVS 4AC5 的(de)(de)峰(feng)值(zhi) tan δ > 0.1,是傳統 PA66 的(de)(de)兩倍。此外,其峰(feng)值(zhi) tan δ 的(de)(de)玻璃化轉(zhuan)變溫(wen)度 (Tg) 向右移動了(le)大約(yue) 40°C。新型 AVS 聚酰胺材料的 tan δ 值明顯超過傳(chuan)統 PA66 材料,而峰值阻尼點的溫度符合大多數減振部件應用(yong)的主要工作(zuo)溫度范圍,通常為 40-80°C。

針對車身(shen)加強件和(he)防撞(zhuang)嵌入件、發動(dong)機(ji)懸(xuan)置(zhi)支(zhi)架(jia)、電機(ji)懸(xuan)置(zhi)支(zhi)架(jia)、變(bian)速箱(xiang)支(zhi)架(jia)、扭力桿、配件支(zhi)架(jia)、懸(xuan)架(jia)支(zhi)架(jia)、襯套(tao)等不同(tong)應用(yong)場景,奧升德產品專家(jia)團(tuan)隊推出(chu)多款定制(zhi)化牌號,助力汽車制(zhi)造(zao)商應對技術挑(tiao)戰。


奧(ao)升德結構測試平(ping)臺(tai)通過設計實際的(de)零(ling)件系統,驗證了有限(xian)元模擬(ni)仿真方(fang)(fang)法對零(ling)件耐久和極限(xian)承載預測的(de)有效性。我們的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)團隊運(yun)用CAE進行設計優化、模流(liu)分析、CFD(流(liu)體(ti))分析、結構分析、NVH分析、熱固耦(ou)合分析,為客(ke)戶提供全方(fang)(fang)位(wei)材料、性能和工(gong)藝(yi)支持(chi)包括(kuo)材料特性、熱老化數(shu)據、部件測試及(ji)現場工(gong)藝(yi),滿足客(ke)戶多(duo)方(fang)(fang)位(wei)的(de)需求。
 奧升德材料數據中心 奧升(sheng)德材料(liao)數據(ju)中心 (Ascend Materials Database) 為(wei)客戶提供(gong)更便(bian)捷、更高效、更精準、更全面的(de)信息平(ping)臺(tai),一站式了解(jie)產品應用領域(yu)、品牌牌號、材料(liao)物性。 //products.ascendmaterials.com/

