汽车涂装对车身振动与噪声的分析

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　　一、汽车车身振动与噪音情况

　　随着时代的发展，人们对汽车的要求越来越高，发动机功率不断增大，车速不断的提高，但车辆噪声问题日益突出。在中国步入汽车初期时，汽车发动机的功率达不到目前要求，因功率低而不能快速行驶，只能缓缓慢速行驶，慢速行驶过程中就可避免车身振动与噪声等问题。步入与时俱进的21世纪，汽车的发动机功率提高，行驶速度也随之上升，导致汽车振动与噪音越来越明显。汽车噪声振动有两个特点：其中一个是不同的噪声振动源有不同的频率范围，另外一个是发动机转速与汽车行驶速度有关。主要的噪声和振动源在发动机慢速行驶时表现突出，当速度达到中速时，主要的噪声和振动是由轮胎与路面的摩擦产生，而车身与空气之间的摩擦噪音则需在汽车高速行驶条件下产生。

　　1、汽车振动
       振动是指，系统状态的参量(如位移)在其基准值上下交替变化的过程。频繁的振动对汽车有很大的危害，不同频率的振动不同部件会受其危害。如汽车低频率振动时，会危害车上人员的身体健康，也会损坏汽车的一些零部件，零部件的寿命也随之减少，另外振动也是噪声产生的原因之一。

　　道路的路面不平整会引起车身的垂直振动，发动机的不平衡会使车身产生振动，转向轮的摆振和传动系的扭转摆动，还有方向盘、仪表板等振动，都属于常见的汽车振动，其频率在1-80Hz之间。

　　2、汽车噪音
       噪声，顾名思义是危害人体健康的声音，并引起人烦躁或者音量过强。汽车噪声属于环境污染之一，噪声会让驾驶员和乘员感觉疲劳，乘员间的语言交流都会受到影响，也会阻碍汽车的安全行驶，甚至会危害驾驶员和乘员的健康。通常噪声用声压级评价， 其频率在20-10k Hz之间。

　　二、汽车涂装对车声振动和噪音的影响

　　汽车的速度越来越快，汽车底板、轮罩及车身的下部受路面沙石的冲击力也会越来越大，当汽车涂层损坏后就会失去耐腐蚀能力。目前，采取在汽车车身表面油漆涂装过程，在前围、侧围、行李箱、顶盖等部位在底漆烘干之后放置或喷涂阻尼胶板。为了使汽车拥有较好的密封性、耐久性、防锈性和舒适性，可以在车身底板、轮罩、车底板、下纵梁、挡泥板及车门踏板等的下表面，增涂1~2mm厚的的车底涂料，使汽车具有更好的抗石击、防振、防声和防锈等功能的耐磨性。

　　1、车身阻尼垫
       阻尼垫有两种： 一种是沥青类阻尼垫， 另外一种是橡胶类阻尼垫。

　　  · 沥青类阻尼垫：以沥青、橡胶、纤维等形成的混合物，其中沥青为主要的材料，现在市场上广泛运用的是普通型、自粘性和热熔型阻尼垫， 其运用在车身地板和前围板等部位，主要是通过涂装烘房溶化、冷却后粘接在车身钣金结构上。

　　  · 橡胶类阻尼垫：也是材料混合而成的，是以橡胶和环氧树脂等材料，但其运用不是很广泛。

　　目前最大的噪声就是发动机噪声，为了降低此噪音，设计前围部分的隔音、吸音以达到减低噪音。所以在设计前围板中内外板间的空腔结构时，在其中放置微膨胀型阻尼材料，让其与相邻钣金结构采用涂装高温来固化，以其形成约束阻尼结构，达到降低噪音的目的，发动机的中低频噪声也随之降低。

　　2、车底防石击涂料
       根据目前汽车被报废的情况，大部分是因为汽车腐蚀造成的。汽车之所以会腐蚀是因为汽车在行驶中，车底和车轮挡泥板等处经常受到泥砂、碎石和污水等的撞击和冲刷而使涂料受损，一旦涂料失去防护能力，那么这些部位很快会被腐蚀。为了防止腐蚀进度，需采取一些措施，即采用汽车涂料中的防石击涂料来抗腐蚀。

　　具有很好的耐砂石冲击和防腐蚀性能的汽车涂料就是防石击车底涂料，其分为五种类型：常规型、低温型、低密度型、膨胀型和湿碰湿型。

　　  · 常规型防石击涂料：被使用时一般需保证湿膜厚度在1.0mm-2.0mm，若是使用在轮罩部位，则需适当提高其涂料的湿膜厚度。

　　  · 膨胀型防石击涂料：添加了一定量的热膨胀微球，受热时微球体积可膨胀至原体积的数十倍。膨胀型防石击车底涂料与常规型的防石击车底涂料相比的话，可大幅度减少用量的原因就是其涂料湿膜厚度达到1.3mm，即可保证成型后干膜厚度达到2mm。

　　  · 湿碰湿型防石击涂料：主要应用于汽车裙边，在湿态下即可喷涂。湿态下的常规产品会出现涂或面漆发花、油漆发粘等现象，为了避免此问题可以采用湿碰湿型抗石击车底涂料。很多汽车厂使用该类防石击车底涂料， 还可以减少防石击车底涂料预烘干的工序， 同样可以降低能耗。

　　根据以上五种防石击车底涂料的类型，得知涂料具有防腐作用外，还可以降低用量及能耗， 对汽车车底的腐蚀及振动会有很大的改善。

　　3、焊缝密封胶和底涂用材料
       汽车在不同的道路上行驶会受到不同的危害，崎岖道路上行驶的汽车很容易被带起的沙石不断打击车体，车身底部的漆膜就被损坏，无漆膜保护，则车底被腐蚀，同时也产生噪音。使其在振动时不开裂和脱落，利用此特点增强车体底部的抗沙石击打性能，减少车底腐蚀和噪音。

　　涂装工艺在汽车车身制造过程中占十分重要的地位，车身涂料不仅能够提升整车密封防水性能，而且能够提高NVH性能，减少车身振动、降低噪音。一辆汽车的组装少不了焊接，完整的焊接是需要用到焊接车间用胶，中焊缝密封胶属于涂装车间使用的胶的一种。钣金件间的焊缝、搭接会用到焊缝密封胶，同样车身内外直接相通的孔洞、缝隙处也会用到焊缝密封胶。焊缝密封胶保证了车身的密封性，阻止了水、气、灰层和噪声等有害物质进入车内，从而能够提高整车的使用寿命，能够增强车辆可靠性及NVH性能， 有效的减少了车身振动和降低了噪音。

　　三、结语

　　随着社会的进步和时代的发展，用户对汽车的需求和要求会越来越高，这会促使汽车涂料技术工艺水平发展到新的阶段，目前汽车涂料性能的要求达不到市场要求，迫使新的汽车用涂料的国家标准必需改善。汽车涂料对车身振动和噪音有很大的影响，车身利用阻尼垫，采用涂装技术对汽车进行减振及消音，车底用涂料及焊接过程中用到焊缝密封胶来降低噪音，涂层的防石击性能，也会越来越重视。

　　今后，应该根据汽车使用特性，研制具有良好防石击性能的汽车涂料，更好的应用到汽车上，以便减少汽车的振动和噪音。

　　来源：启飞汽车设计微信公众号(ID：VX_qifei1788)，作者：翟柳鹏 蔡小丽。

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