為什麼乘用車的發動機聲音能做得很安靜？

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不好意思啊知友們，忘了添加問題描述。嚴重來說，我應該問「為什麼乘用車的發動機聲音能做得比較安靜？」，而比較的對象則是卡車、客車等商用車輛，以及一些答主提到的工程機械。所以想了解的是除了汽油機與柴油機本身工作屬性不同這個緣故外，乘用車上做了什麼隔音和優化措施，讓其工作得比較安靜，而商用車輛或工程機械卻無法達到這麼安靜。

因為有一門玄學叫做NVH (Noise/Vibration/Harshness)。

聲音起源於振動，所以不論是空氣的振動也好（進排氣），機械結構的振動也好，都會產生雜訊。
其中發動機的雜訊可以佔到總雜訊的35%左右，進排氣可以佔到30%，輪胎15%左右，剩下的一共20%左右。汽車上影響雜訊的零部件可以分為三種，一種是聲音來源，比如發動機；一種是緩衝系統，比如懸置系統；一種是天然功放，比如車身。
當然，在真正進行雜訊控制的過程中，有方方面面的問題需要注意，不僅需要控制每個子系統，還需要針對各種各樣的工況進行考慮，比如發動機起動、減速和制動時，車身的抖動。至於控制雜訊的方法，一種是從產品設計的開始，就針對未來可能出現的振動問題進行優化，比如設計懸置系統的時候，懸置的布置儘可能選擇在車身振動靈敏度較低的地方；一種是對於已產生的雜訊毫無辦法，只能在後天進行彌補，比如排氣管的消聲器。

可能每個單獨的部分能夠改善的餘地都很有限，但綜合起來，就能得到很好的效果。就如汽車上減油耗一樣，細微到每一個環節，曲軸油封用上比較好的技術可以改善自身35%的摩擦，但對油耗的改善僅有0.01%，每個環節的提升都很難，但就是每個環節都得這麼做，累積到整車上才能得到比較可觀的數量。

聲音是由振動引起的，所以在NVH有一個高頻詞叫做振動模態，實際上我認為單詞更容易理解...
Operating deflection shape，它是結構系統一種固有的振動特性，私以為（政治不正確）
可以理解為」物體對某一種振動形態的趨勢「，當然它是用頻率來表徵的。
通常我們需要用多少個獨立運動參數才能描述一個機構的運動，就認為這個機構有多少個自由度，每個單獨的自由度上，都會有自己的振動屬性，多個自由度上的振動疊加，形成最後的我們所看到的振動形態，不是，我們看不到……但聲音就是這種振動的結果。
所以反過來，物體的總的模態屬性，通過線代/常微分可以解耦成若干個單獨的解，每個解就是每個自由度上的模態屬性（每一階模態對應一個自由度）當然由於系統里各個零件相互約束、相互影響，自由度可以有很多，甚至無限多，解耦後的模態也有很多很多個階次，但是…上下、左右、前後的位移，以及圍繞三個方向上的旋轉，就是物體最普通的的六個自由度了，在約束模態里，它們所對應的六個階次，比較值得關注，其中頻率最低的前兩階模態，又是這六個階次中最重要的兩個。
知道模態頻率有什麼用呢。
比如四缸發動機轉速6000rpm/min時，每秒就是100轉，點火頻率即200Hz。假如有某個零部件的固有頻率在200Hz左右的話，就很容易被激勵起來，發生共振。設計零部件的時候，就需要讓固有頻率盡量避開這種激勵源的頻率。
通過有限元的求解（隨意百度一張），一般可以模擬出物體上扭轉、位移的形態以及相對應階次的模態，但計算模態也分約束模態、自由模態等等，具體的頻率要結合系統裝配的約束關係以及一些邊界載入的條件才有參考價值。

那麼NVH究竟從哪些方面上去控制乘用車的雜訊呢，零部件太多了，就舉幾個例子吧。

發動機自身的雜訊主要來自於燃燒雜訊和機械雜訊。
燃燒時（爆炸能不有聲音嗎）缸內壓力的急劇波動產生零部件結構的振動，以及氣體衝擊波引起的振動，歸根結底都是氣缸內氣體壓力的變化，因此一般通過控制缸內壓力在爆發期的增長率來控制雜訊，比如適改進燃燒室的結構，調節噴油量，增壓技術等等，縮短著火時間，降低壓力升高率。
機械雜訊主要來源於活塞往複運動時對氣缸壁面的敲擊。活塞將往複運動通過連桿轉變為曲軸的旋轉運動，實際上會受到一個側向的力，因為受到氣缸壁面的限制才能夠保證往複運動的一致性，由於與氣缸壁面的敲擊，活塞與氣缸壁之間的間隙調整就顯得很重要，此外活塞的裙部上也可以覆蓋一些材料來增加振動的阻尼，對敲擊的能量進行緩衝。

怠速時，手動擋變速器處於空擋狀態，離合器處於結合狀態，發動機的轉矩通過離合器傳遞到變速器的齒輪上，但空擋時變速器的被動軸卻是空轉的，由於發動機的轉矩並不是恆定的，一定程度上的波動會引起變速器的主動齒輪和從動齒輪發生打齒現象，進而產生雜訊。減小這種雜訊通常需要增加飛輪的慣性矩，降低曲軸輸出時角速度的變動量，或者調整離合器壓盤的扭轉剛度特性，將波動隔開於發動機與變速器兩者之間。

汽車起步時速度開始往上加，發動機的轉速也由怠速的700rpm增加到2000rpm左右，後懸架的纏繞振動模態（扭轉）頻率通常在這個範圍里，就很容易受到激勵，激勵傳遞到車身，車身、車內空間會產生轟鳴的雜訊。控制這種雜訊就需要通過調整懸架的前後剛度，懸置的彈性剛度，在適當的地方使用吸振器等等，甚至調整離合器的剛度曲線。

制動時，由於慣性作用車身會發生抖動，頻率一般低於100Hz，制動系統與運動副之間的粘滑摩擦也會產生噪音，一般在100~1000Hz ，而這兩者之間的振動則會產生1000Hz以上的高頻嘯叫，影響這幾種雜訊的因素就很多了，比如制動盤轉子的熱變形，制動鼓的初期圓度狀態、安裝精度，一些摩擦材料的特性等等，所以對制動鼓進行改造，變更安裝方法等等可以適當的改善雜訊。

進排氣也是一個比較大的雜訊來源，比如氣體燃燒時產生的壓力引起排氣管振動，排氣管弔掛將這個振動傳遞到車身，不巧幾個自由度上的振動混合在一起形成更神奇更難以捉摸更複雜更變態的振動（即模態發生耦合）也會產生轟鳴聲，降低這種聲音主要就靠消音器了。消音器主要有三種，通過消音器內部氣流的阻抗，反射聲波能量進行降噪的抗性消音器，在管道內設置吸音材料吸收聲能轉化成熱能的阻性消音器，以及在原聲波上加個振幅相同相位相反的聲波，使其相互抵消的主動消音器。

等等等等。
造成雜訊的主要有這些項。

車上的每一個零部件都可以單獨拿出來談談心，為什麼你不聽話，為什麼你聽到某些節奏就不由自主的擺動身軀，為什麼你自己擺動就算了你還要教別人擺。
所以從設計的初期對零部件進行優化，有必要提高零部件自身的模態屬性，否則零部件可能會怪工程師給它嗑藥。儘可能的避開發動機的激勵區間是最好的，當然路面坑坑窪窪造成的振動也是有的，不是只有發動機單獨一個激勵源；不好處理的地方就只能靠車廂內的吸音材料，或者像諧振腔控制進氣雜訊，消音器控制排氣雜訊這樣進行後天補救了。
但事實上，除了後天補救這些天生降噪必然存在的零部件的以外，大多數的零部件都有自己本身存在的意義，比如離合器用來傳遞動力，變速器用於調節負荷，配氣機構用於協調進排氣等等，設計的時候考慮更多的是他們自身所帶有的功能屬性，降噪設計可能會以犧牲他們本身的功效為前提，這時候就需要看整車的需求，做取捨折中balance了，說到底每個人的生活不就是不停的balancebalancebalance一不小心不balance就崩潰了嗎。
國產車NVH注重的比較晚，過去急於趕上合資品牌的性能，在這些方面考慮的比較少，這些年性能上慢慢追上來了，舒適性也就得到了更多的關注，所以大多自主品牌，也開始有自己的NVH部門了，一方面加入各個零部件的性能強度疲勞壽命模擬本營，在設計初期成為CAE的常駐分析子項，對設計進行反饋；一方面對試製樣車進行測試，分析各個零部件的振動，或者異響的來源，再有針對性的去對這些異響進行解決。
對這些不正常的聲音進行排查是非常有意義的，不僅僅是為了降噪而已，比如聲音聽起來奇怪，頻率幅值對不上等等，往往是零部件的功能缺陷引起的，不斷排查追尋其聲源，可以及時發現質量問題。
而由於聲源的複雜性，NVH通常在消音室內完成試驗。

Somewhere artistical.

乘用車的發動機艙隔音棉多，而且大多數排量小，排氣管也分頭段，中段和尾段，大多數的工程車，發動機艙是沒有隔音棉的，所以發動機的聲音可以直接出來，而且柴油機聲音也是比較大的，因為沒有火花塞，靠壓燃，但是一些高端的那種長途汽車，發動機艙的隔音棉很多，聲音比較小

你看WRC車載視頻，裡面所有內飾全部拆掉，吵的不行，駕駛員要戴頭盔才能和領航員交談

其實工程機械駕駛室關好後也很安靜，發動機覆蓋件有隔音棉，駕駛室內飾件有隔音棉，玻璃是雙層安全玻璃。
當然主要原因還是國標要求，國標有多高，我就搞多高。一不留神搞低了，就是個大力宣傳的賣點。

先分析噪音來源:1高溫高壓廢氣產生衝擊波帶來噪音(噪音主要成分);2活塞工作，使發動機產生振動，帶來噪音;3風扇等附件工作產生噪音。
與工程機械比較:工程機械絕大部分使用柴油發動機-壓燃式，工作時比汽油發動機更劇烈，缸內氣體壓力更高，產生的震動幅度更大，噪音就特別明顯了。(在實驗室舉著感測器測噪音那感覺……)
乘用車噪音低分析:1燃燒產生廢氣爆破壓力較柴油機柔和，並且排氣管行程從車頭延至車尾，有效緩和高壓廢氣帶來的衝擊。2活塞連桿工作，產生頻率與轉速成正比的振動，會使發動機油底殼，氣缸蓋罩等振動發出噪音。油底殼，氣缸蓋罩結構採用加強筋，降低振幅。進而降低噪音。3風扇多採用電驅動，噪音低。

作為汽修人員，我給點自己的認識。
對於乘用車來講，大多採用的是汽油發動機，尤其在國內，柴油發動機很少。汽油發動機和柴油發動機的工作原理導致了噪音水平的差距。而且為了乘坐的舒適性，大量採用了隔音材料。

因為工程機械不在乎，你嫌吵可以戴耳塞，畢竟機器不會是駕駛員買的，駕駛員的感受沒那麼重要。好用的標準是作業量。各國都有各國的聲學標準，最嚴的是歐洲，最爛的基本是中國和巴西，美國也不在乎，沃爾沃這方面比較好，卡特彼勒就差不少。乘用車是用來坐的，工程機械是用來用的。大家沒有那麼關心當然就做不好。而在乘用車方面，車好不好很大程度是可以從雜訊方面感受到的。

對於開車的人來說與其關注發動機噪音還不如關注整體的噪音實際啊

我感覺對絕大多數人來說進排氣，發動機等噪音完全可以忽略，對駕駛來說胎噪和風噪才是最大的，各佔50%吧。。。良好的設計和厚道的用料，舒適的輪胎對噪音影響最大

卡車公交車這種車工況要惡略的多，都是大馬力，大缸徑和衝程的車，還多還是柴油，，車身隔音和工藝基本可以忽略，玻璃跑起來都響，舒適性比較差，當然也有一些很好的大巴車和公交車乘坐很舒適的。

一般的降噪就是拼料(隔音棉橡膠襯墊的厚度)夠不夠足實還有一種是從車身結構上部分降低振幅例如兩同為5m長的車 3m軸距的降噪難度大於2.9m軸距的還有同樣軸距下前懸越靠前的也略吃虧輪距同理黑科技方面 bose等音響主動降噪頗為nb 拿雜訊的音波振幅跟自己的音波振幅做減法雖說不能造就0噪音環境但跑跑高速立馬見高低但就一缺點太tm貴無法大規模普及

主要原因是機器與負荷間的結合方式不同，
1 機器工作時的負荷在液壓油泵，機器與液壓油泵間的連接是傳動軸直接傳動，發動機一般工作狀態下只需怠速或小油門工作，所以噪音小
2 裝載機工作時的負荷在行走和液壓結合下，裝載機的行走變速箱和離合器都是液壓控制，低轉速時無法正常工作，機器老化時更是如此，所以高轉速下的發動機噪音自然就大

汽車發動機的聲音其實是不小的只不過它的降噪做的特別好。
1發動機和汽車底盤的連接都是軟性連接（膠墊）
2發動機廂和駕駛廂的連接處有一個很厚的防火牆也可以起到很不錯的降噪作用。
3汽車發動機的多缸設計，其實就是為了發動機更平穩的動力輸出，常見的4缸、8缸、
4汽車發動機的進氣排氣都是有消聲器的，這一點起到了很大的作用。
這些所有的舒適配置在貨運車上是沒有的。能想到的就這麼多了

想搞清楚模態還得把特徵值特徵向量搞清楚

請教，一般乘用車怠速時發出的噪音，大概在什麼頻率範圍呢？

以前汽車消音器（就是排氣管比較粗的那段）壞掉過一次，引擎噪音基本能趕上拖拉機，所以我一直覺得這是汽車的主要消音設備。

Nvh

如果聽過發動機拆除一切消音和隔音設備所發出的動靜，你就會明白了。無隔除的汽油機或者柴油機等內燃機的聲音沒有很大區別，反應到機動車上的區別只不過是隔音措施做的不同罷了。

乘用車要考慮成員的主觀感受，在人的舒適方面下手也比較重。商用車首先考慮商用，成本原因，市售商用車很少有採用什麼主動降噪啥的。低端的連一些最基本的材料都不上的。舉個例子，早些時候有些平頭的卡車，駕駛員相當於直接坐在發動機上，夏天，由於缺少隔熱材料，駕駛員必須忍受機器運行時的噪音和無比殘忍的熱量，，試想，在三十六七度的大熱天，在屁股底下開個暖風，，真是太辛苦。所以由於用途，成本原因，商用車對噪音和發熱等涉及到舒適體驗所做的部分不得已要放在很多大事之後。就是這樣。

三個方向
1.源頭：從發動機的優化。
2.傳遞途徑：比如隔音材料的優化。
3.廣告：對消費者的忽悠。

噪音來源於震動。一是做好發動機底盤懸置，二是發動機艙與乘員倉的隔音。

都沒達到點上。商用車也有nvh的。
為什麼普遍來說乘用車雜訊低呢？主要是功率不同，輪胎不同，外形上商用車的風噪普遍也會大。
比如專業載重的加重二八自行車，因為發動機跟普通二六車沒有太大區別，胎寬也差別不大，所以雜訊沒有大，反而寬胎的山地車很多時候有強烈的胎噪。
電動車上也很容易看出這個問題。
汽車因為會nvh設計，所以有時候看的不明顯。不過如果是乘用車和商用車相比，最大的區別就是動力相差很大。

這就是技術啊