电动汽车「NVH」为什么远超燃油车

作者&投稿:紫雷 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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趣味知识:电动汽车「NVH」表现为什么远超燃油车?

名词解释:NVH_noise vibration harshness,概念分别为噪音、振动、声振粗糙度。此项参数是衡量汽车综合品质的重要参考,同时也是汽车领域各大企业(包括供应链)的主要研发项目,一台汽车20%左右的研发投入会用于「NVH调校」。然而不论不如调校,主流的燃油动力汽车在「EV/PHEV」两类车型面前,其水平差异已经是天差地别了,原因在于发动机与变速箱类型的不同。

运行原理&NVH

内燃式热机永磁同步电机知识点1:Engine_发动机涵盖很多类型,不仅是燃油动力汽车装备的「内燃机」才叫做发动机。内燃机是一种活塞往复循环内燃式发动机,是通过燃烧燃油产生热能、通过热能推动活塞并带动曲轴运转,实现「热能机械能(动力)」的转化。分析燃油车NVH水平为什么差,其基础在于解析“热能为什么有推动力”!

知识点2:什么是燃烧?理论层面的燃烧是一种「氧化还原反应」,是燃油与空气(中的氧气)产生化学反应,在过程中各类分子出现“无规则剧烈运动”的状态。这种「运动」正是推动活塞往下运动的动力源,同时也是因摩擦而产生高热能的基础;不过这里的关键词并不是运动,而是【无规则运动】——运动可产生撞击,撞击可带来振动。

知识点3:NVH应该将振动放在首位,因为没有振动就不会有噪音。物体振动会因其环绕在各个角落的空气振动,连锁反应是引起「声波」;所以有振动就必然有噪音,内燃机在不断的燃烧过程中会产生“强烈且不间断”的机体共振,这就是拉低「NVH表现」的核心因素。那么电动机存不存在这种问题呢?其实真的没有。

电磁场&静音

电磁线圈永磁体悬浮轴承相比结构非常复杂的「内燃式热机」,电动机的结构可以说是再简单不过。核心的动力输出结构只有一根「悬浮」的转子,没有接触则没有摩擦与振动;高效的轴承不能否认存在运动与振动,但是数值相比内燃机也是低到可以忽略不计,结构特点参考下图。

电动机的运行原理很简单:动力电池将电流输送到发动机电磁线圈,随即线圈会以接近光速的标准形成电磁场。永磁体自然是有磁极的,两者互斥就能驱动转子运转而转化为动力了。能量转化的整个过程是「静态概念」,没有燃烧也没有振动,安安静静的运行会有效的提升NVH水平。不过这还不是电动机的核心优势,重点是「性能与平顺」。

知识点4:电流传输的速度仅次于光速,那么在踏下油门(电门)的刹那间,电动机就会形成电磁场。如果在起步时直接“地板油”的话,动力电池瞬间释放的最大电流则可以瞬间形成最强电磁场,也就是能在起步的“第一转”爆发最大扭矩。要知道燃油动力汽车用最高效的增压器,最大扭矩也要早1250rpm以后才能发力,这就是性能的巨大差异。

知识点5:普通代步汽车装备的内燃机的极限转速,平均值约为「6500rpm」。而电动机的极限转速可以轻松的达到「15000rpm」左右,由于电机不存在物理接触所以不用担心磨损,高转速也能静音——还要什么变速箱呢?内燃机装备多挡变速箱只是需要控制低转速,也就是利用不同的齿轮比,实现在不同的车速范围内将转速控制在中低范围(减磨)。而电动机无需考虑这一问题,直接利用结构简单但非常可靠的「单速减速器」齿轮即可;利用电机输出功率直接调整车速,这是最理想的“连续可变传输”(CVT)状态,只是齿轮结构的可靠性与使用寿命远超传统CVT而已。

总结:电动机与减速器组合的优势非常突出,只等「动力电池」制造成本逐步下探之后,高标准的电动与混合动力汽车能够更具性价比,燃油动力汽车退出历史舞台的节点也就到了。供参考。




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所有NVH问题都相互关联。噪声、振动与声振粗糙度(N、V、H)是衡量汽车制造质量的重要指标。NVH问题的解决涉及到整车的各个部分,包括发动机、车身和底盘。具体而言,还可细分为空气动力NVH、空调系统NVH、道路行驶NVH等。NVH问题的解决需要综合考虑各个部分的协同作用,因此,系统性是NVH问题的一个重要特征...

汽车nvh指什么
汽车nvh是指噪声、震动和声震粗糙度,是衡量汽车制造质量的一个综合性指标,也是汽车用户主观感受的体现。在国际汽车业中,各大整车制造企业和零部件企业都非常关注汽车的nvh问题。汽车的nvh问题普遍存在,根据问题的来源可以将其分为发动机nvh、车身nvh和底盘nvh,并且进一步可以将其细分为空气动力nvh、空调...

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