电动汽车振动和噪声问题

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降噪减振技术:电动的振动和具有自身特点，目前处于研究的初始阶段。按照系统工程的观点，论文首先阐述电动相对于传统内燃机在动力系统方面的变化，以及由此引起的整车结构和相关系统的变化。在此基础上，从振动源、源和传递途径的角度分析电动汽车振动和现象具有的特点，总结纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车的振动和噪声控制需要面对的共性和特殊关键技术问题，以及利用电动汽车的特点解决振动和噪声问题的工作方向。

1 引言

节能、环保和安全成为当代汽车发展的主题。安全和的巨大挑战使得汽车和动力转型成为重要的发展趋势。因此，电动汽车的发展受到全世界的重视，并日益成为技术竞争的焦点。目前，电动汽车研究开发的重点是动力系统的集成和控制，以及动力系统关键部件的开发，对于其振动和噪声的研究尚未引起重视。因为通常人们认为电动汽车具有明显的振动和噪声技术优势。但是，目前处于开发阶段的电动汽车的噪声水平与商业化的汽油车和柴油车相比并不具有优势。图1所示为历次必比登新汽车挑战赛上参赛的各种动力型式汽车的车外PASSBY噪声的测试对比结果充分证明了这一点。另外，噪声水平低已经不再是汽车噪声控制的重点，重点是在降低噪声水平的前提下改善声学品质。

由于汽车的振动和噪声问题具有强烈的系统依赖性、时间依赖性以及耦合关联性，如果能够在设计开发的早期就进行系统设计与控制，则能够达到良好的声振效果，才能避免成本更高、耗时更长而效果有限的生产后的整改。目前，有关电动汽车振动和噪声研究的公开文献很少。文献【2】对混合动力汽车和燃料电池汽车的噪声和振动问题进行了非常简要的阐述，这充分表明该领域的研究基本处于空白状态，或者处于严格技术保密阶段。

鉴于此，本文将按照系统工程的观点，首先阐述电动汽车相对于传统内燃机汽车在动力系统方面的变化，以及由此引起的整车结构和相关系统的变化。在此基础上，从振动源、噪声源和传递途径的角度分析电动汽车振动和噪声现象具有的特点，总结纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车的振动和噪声控制需要面对的共性和特殊关键技术问题，最后进一步提出了充分利用电动汽车的特点解决其振动和噪声问题的工作方向。

2 电动汽车振动和噪声现象的特点

电动汽车，无论是纯电动汽车、混合动力汽车还是燃料电池汽车，与传统的内燃机动力汽车相比，整车结构发生巨大变化。主要包括：

（1）动力系统

动力系统的变化主要包括：（1）动力输出装置的电动化。纯电动汽车和燃料电池汽车利用电机驱动，混合动力汽车采用内燃机和电机联合驱动；（2）新增电能储存系统或者电能转化系统。燃料电池汽车通过燃料电池发动机的电化学反应产生电能，纯电动汽车需要能量型的动力蓄电池或者超级电容作为电能供应系统；（3）燃料储存系统或者能量补充系统的改变。（4）传动装置的改变。纯电动和燃料电池汽车利用电机转速范围宽和调速方便的特点简化传动系统，采用单一传动比的减速器；混合动力汽车要通过功率耦合和分离装置实现动力耦合，传动系统复杂化。