鄭 璐，官聲欣

（萬力輪胎股份有限公司，廣東 廣州 510940）

在汽車行業(yè)，噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度（NVH）是衡量汽車制造質(zhì)量的一個(gè)綜合性指標(biāo)，其帶給汽車用戶的感受是很直接和表面的。汽車NVH問題根據(jù)產(chǎn)生的來源可分為發(fā)動(dòng)機(jī)NVH、車身NVH和底盤NVH，其中底盤的噪聲和振動(dòng)與其結(jié)構(gòu)有較大關(guān)聯(lián)性。在解決NVH方面的問題時(shí)，整車廠若從整車結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，則需要較大投入，難度較大，因此從輪胎NVH性能方面入手更為簡便[1-3]。

影響輪胎NVH性能的因素較多，本工作主要研究胎面花紋、輪胎結(jié)構(gòu)和充氣壓力對(duì)輪胎NVH性能的影響。

1 胎面花紋

胎面花紋對(duì)輪胎NVH性能的影響主要體現(xiàn)在胎面花紋結(jié)構(gòu)上，如花紋塊的大小、排列、花紋深度、花紋接地面積等。胎面花紋表現(xiàn)出來的噪聲直接影響輪胎NVH性能。

（1）花紋塊的排列?；y塊的排列對(duì)輪胎胎面剛性和接地面應(yīng)力有很大影響，進(jìn)而影響花紋噪聲。通過花紋噪聲仿真分析，得到花紋塊有規(guī)律排列和隨機(jī)排列的頻譜峰值和花紋塊優(yōu)化排列和優(yōu)化錯(cuò)位排列的頻譜峰值，分別如圖1和2所示。由圖2可見，花紋塊優(yōu)化錯(cuò)位排列可減小輪胎噪聲聲壓級(jí)（振幅）。

圖1 花紋塊有規(guī)律排列和隨機(jī)排列的輪胎噪聲聲壓級(jí)（振幅）頻譜

圖2 花紋塊優(yōu)化排列和優(yōu)化錯(cuò)位排列的輪胎噪聲聲壓級(jí)（振幅）頻譜

（2）花紋結(jié)構(gòu)。通過優(yōu)化胎面花紋結(jié)構(gòu)可以降低輪胎噪聲?；y設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減小噪聲的總體幅值，同時(shí)使噪聲能量分布在盡可能寬的頻率范圍內(nèi)，避免在較窄的頻率范圍內(nèi)出現(xiàn)峰值?？梢岳枚喾N方法實(shí)現(xiàn)輪胎降噪：優(yōu)化花紋塊（槽）、優(yōu)化花紋錯(cuò)位以及選擇花紋的最優(yōu)節(jié)距等。

2 輪胎結(jié)構(gòu)

輪胎胎體結(jié)構(gòu)、骨架材料、胎面硬度、三角膠高度以及各個(gè)部件的接頭位置等對(duì)輪胎NVH性能均會(huì)產(chǎn)生影響。

輪胎胎體結(jié)構(gòu)中各個(gè)部件的接頭分布會(huì)影響輪胎整體振動(dòng)模態(tài)，通過實(shí)車測(cè)試分析，得到正常接頭分布和優(yōu)化接頭分布的輪胎模態(tài)振動(dòng)值，分別如圖3和4所示。根據(jù)實(shí)車測(cè)試結(jié)果可知，優(yōu)化接頭分布可以提高輪胎均勻性，本試驗(yàn)輪胎的諧波分量和上下方向的振動(dòng)得到明顯改善，NVH性能提高。

圖3 正常接頭分布的輪胎模態(tài)振動(dòng)分析

圖4 優(yōu)化接頭分布的輪胎模態(tài)振動(dòng)分析

3 充氣壓力

輪胎的充氣壓力直接影響胎體剛性，型腔內(nèi)的空氣密度會(huì)影響輪胎整體模態(tài)。通過實(shí)車測(cè)試分析，在同等條件下較低充氣壓力輪胎的噪聲較小。車速為60 km·h-1時(shí)，輪胎充氣壓力分別為250和270 kPa時(shí)駕駛員右耳噪聲測(cè)試結(jié)果如圖5所示，測(cè)試車輛為本田凌派，輪胎規(guī)格為215/50R17 H220，路況為粗粒路。

由圖5可知，在60 km·h-1車速、粗粒路面工況下，低充氣壓力時(shí)輪胎的噪聲峰值略小。

圖5 車速為60 km·h-1時(shí)不同輪胎充氣壓力下駕駛員右耳噪聲測(cè)試結(jié)果

4 結(jié)論

（1）優(yōu)化錯(cuò)位排列的胎面花紋塊可以減小花紋噪聲。

（2）優(yōu)化接頭分布的輪胎結(jié)構(gòu)可以提高輪胎的均勻性和NVH性能。

（3）在車速和路況相同的情況下，輪胎的充氣壓力越小，其噪聲越小，NVH性能越好。