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“我要靜靜”:電動汽車座艙降噪,SABIC、歐拓、奔馳和日產都是怎麽做的?
來源:雅式橡塑網    作者:章健玲    日期:2021.11.23

對於電動汽車和混合動力汽車來說,由於採用電池動力系統,與傳統燃油汽車相比,缺少來自發動機的源噪聲。一旦座艙內有異響,就更容易突出,影響開車或乘坐體驗。


因此,減少座艙內的噪聲對提高乘坐舒適度來說至關重要,那麽該如何有效降噪?


不含PTFE的PC/ABS


沙特基礎工業公司(SABIC)推出了一種未填充、可著色、不含 PTFE 的聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 (PC/ABS),可降低汽車內飾中的異響。


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01減少模製部件之間的摩擦和粘滑


據介紹,該材料內部潤滑的 LNP Lubriloy N2000 是一種可塗漆的插入式材料,可以顯著減少模製部件之間的摩擦和粘滑,以限製或防止不必要的噪音。專有的相容烯烴合金不含矽樹脂和聚四氟乙烯 (PTFE)。


LNP Compounds 高級產品經理 Ed Williams 表示:“安靜、平穩的行駛是汽車品質和豪華的標誌,但由於電動和混合動力汽車的動力系統沒有源噪聲,因此駕駛室聲音可能會更加明顯。”


他介紹說新型 LNP Lubriloy N2000 化合物在限製嗡嗡聲、吱吱聲、嘎嘎聲方面非常有效,並且無需二次加工應用,例如加毛氈或膠帶。“這種最新的材料創新有助於汽車製造商為消費者提供更愉快的駕駛體驗。” Ed Williams補充說。


02適用於需減少摩擦或改善磨損的消費電子應用


SABIC的潤滑技術基於完全相容的烯烴合金材料。它使 LNP Lubriloy N2000 化合物能夠為在金屬和塑料表面上移動的塑料部件提供低摩擦系數 (COF) 和出色的耐磨性能。使用 BSR 測試 VDA 230-206 進行評估時,Lubriloy N2000 化合物的風險優先級數 (RPN) 低於 3,而未改性的 PC/ABS 材料的風險優先級數通常大於 5。


作為後視鏡外殼和裝飾、杯架、按鈕導軌和暖通空調 (HVAC) 框架——這種新材料有可能用於需要減少摩擦或改善磨損的消費電子應用。


03避免使用PTFE,不存在PFOA 痕量雜質


2020 年 7 月,歐盟委員會對材料中可能存在的全氟辛酸 (PFOA)、其鹽類和 PFOA 相關物質的含量進行了限製。這種工業表面活性劑通常用於 PTFE 的生產過程。供應商現在必須證明含有 PTFE 的材料低於建議的 PFOA 閾值 (<25 ppb)。


使用 LNP Lubriloy N2000 化合物,製造商現在可以模擬傳統潤滑材料的摩擦學性能,同時避免使用 PTFE,因此避免使用 PTFE 中可能存在的任何來自 PFOA 的痕量雜質。


04可定製顏色


為幫助設計師打造具有吸引力的汽車內飾,新的 LNP 化合物提供定製色調的模內顏色,這是使用石墨或鉬等固體潤滑包的其他市售化合物難以實現的。可塗漆性是 LNP Lubriloy N2000 化合物的一個附加特性,解決了傳統有機矽材料經常遇到的挑戰,因為矽油會導致表面缺陷。


為了進一步協助汽車設計師,SABIC 還在開發具有時尚深光澤黑色的下一代潤滑 LNP 材料。


rPET造的超靜消音組件,減重又降噪


“隨著電動汽車模型數量的激增,降低噪音和振動是一項復雜的挑戰,這一挑戰變得越來越重要。在沒有 ICE 噪音的情況下,電動汽車的相對安靜會更加突出電機發出的聲音以及結構部件振動引起的聲音。”歐拓汽車配件有限公司(Autoneum)聲學和熱管理負責人 Davide Caprioli說。


據介紹,歐拓公司的超靜底部系統(Ultra-Silent)比傳統塑料產品重量輕了50%,可用於吸收各種車輛生硬。該公司最近還開發了一種專門用於電動汽車的“frunk”存儲空間。這是由於電動車不需要發動機,於是多了額外空間。歐拓公司將這部分空間進行改善優化。如福特新款F-150 Lightning 皮卡車的車輛前部就設有一個有蓋的存儲區。


“這個Frunk存儲區採用超靜消音技術,改善了車輛的噪音效果。” Caprioli解釋道。他表示,這些超靜消音部件採用吸音紡織材料,從源頭上減少了煩人的噪音。此外該組件還與其他聲學組件協同作用,對車輛的整體聲學舒適度產生積極影響。整個Frunk都是採用PET材料構成,其中70%成分為回收材料。


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福特新款F-150 Lightning 皮卡車的車輛前部設有frunk存儲區。


Caprioli 透露,未來歐拓將與軟件專家Free Field Technologies (FFT)進行電動汽車降噪的戰略合作。FFT是海克斯康的一個部門,合作將通過計算機輔助工程技術幫助工程師設計安靜舒適的電動汽車,而不會增加不必要的重量。兩家公司計劃將歐拓的車輛聲學仿真方法整合到 FFT 的 Actran 建模軟件中。


“對聲學性能的準確預測大大減少了工程師在設計上的投資時間,”FFT 產品經理 Diego Copiello 說。“從電動機的嗡嗡聲和動力傳動系統的振動到加熱和空調裝置的噪音、風阻和輪胎,有多個變量使聲學設計成為一個需要解決的復雜挑戰。”


低滾動阻力設計+再生UBQ填充材料助降噪


梅賽德斯-奔馳最近推出的一款環保廂式貨車Sustaineer除了採用116 馬力的電動傳動系統和高達 47 kWh 的電池,其推拉門也採用低滾動阻力設計,來實現安靜運行。


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奔馳環保廂式貨車Sustaineer


此外該車的底部鑲板均採用回收聚丙烯和廢棄輪胎製成,家庭廢棄物再生處理的UBQ填充材料可取代傳統塑料,並且具有出色的吸音性能,駕駛室與行李廂之間的隔板由可回收、可生物降解且不含甲醛的天然稻草板製成。


晶格結構+塑料薄膜組合可控製寬頻帶噪音


其他汽車製造商也在開發新技術,使電動汽車內更安靜。日產汽車公司的工程師最近開發了一種輕量化的聲學超材料,該材料使用晶格結構和塑料薄膜的組合來控製空氣振動。這種配置限製了寬頻帶噪聲(500 到 1200 Hz)的傳輸,例如道路和動力系統聲音。


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日產汽車公司研發的聲學超材料(圖片來自日產汽車)


在採用這款新絕緣材料之前,用於隔離該頻段的組件主要由橡膠板組成。日產的超材料可實現 25%減重,同時提供相同程度的隔音效果。由於其結構簡單,該材料與傳統類型的絕緣材料相比具有成本競爭力。因此,它還可以用於目前由於成本或重量而限製使用隔音材料的車輛。


 “我們希望這款聲學超材料可以廣泛使用,而不僅限於豪華汽車和電動汽車中,”負責該項目的日產高級材料工程師 Susumu Miura 說,“通過開發和使用這種材料,我們希望讓客戶的駕駛體驗更加舒適和愉快。”


資料編譯自Plastic Today 、Assembly 


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