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吸音隔音材料在总装工序中应用,通过卡扣或胶粘剂与相关部件贴合,车身上极少单独使用隔音材料,它通常与吸音材料组合一起使用, 绝大多数声学包装材料都是吸音和隔音材料的组合应用处理。车身用吸音隔音材料主要种类如表1。
表1 车身用吸音隔音材料种类
车身与发动机舱连接的部位需重点考虑吸音隔音材料的应用,以隔绝吸收发动机传入车内的噪声,如乘用车前围、货车地板和客车后五人座,使用的吸音隔音材料种类为:主体材料(玻璃纤维、毛毡、PE和PU等)+ 表面材料(无纺布、铝箔和EVA等)。此外,车身内饰如座椅、地毯及内衬等设计时均要考虑其吸隔音性能,以减少外界传入车内的噪声。
评价吸隔音材料性能的参数为吸声系数或隔声量时,材料的吸音性能越好,隔声量数值越大,说明材料隔绝声音的能力越强,材料的隔声性能越好。材料的吸声系数或隔声量是随声音频率而变化的,当频率大于250 Hz,吸隔音材料才有实质性的作用,因此吸隔音材料不能解决低频噪声问题,只能解决中高频的车内噪声问题。
吸声系数或隔声量除了与材料本身性能(如流阻、孔隙率及结构因子)有关外,与厚度和密度也有关系。厚度增加,吸声系数增加,特别是在中低频段。但是厚度增加到一定的值之后,吸声系数增加量就开始减少。在车身上,声学包装材料的厚度一般不超过30 mm。在这个厚度范围内,增加厚度对提高吸声系数是有益的。在设计内饰结构时,要尽可能地给声学材料留下足够大的空间。体积密度一样的不同材料,其吸声系数可能不同。一定的体积密度对某种吸声材料能达到最佳的吸声效果,但是对另一种吸声材料的效果不一定合适,因此对不同的材料有不同的最佳体积密度。
焊接完成后的白车身侧围上存在一些封闭的箱体加强梁结构,即所谓的“旁路空腔结构”,如A/B/C柱、门槛、前围和侧围等。旁路空腔结构会传递车外噪声,当汽车高速行驶时,这些空腔中还会产生高速气流,气流与空腔障碍物发生摩擦,从而在空腔壁处形成涡流,产生湍动气流噪声;湍动气流会引起空腔板金件共振,从而产生共振噪声。值得注意的是,这时的旁路空腔就象乐器的共鸣箱,会引起空腔噪声的共鸣,有放大噪声的作用。因此在旁路空腔结构内应用阻隔发泡材料,以阻隔噪声在梁空腔内的串通,从而阻止其对车内的传递。
阻隔材料使用膨胀材料,主要有四类,具体见表2。
表2 车身用阻隔材料种类