乘用車前圍過孔對防火墻隔聲性能影響研究

【摘" 要】乘用車前圍部件主要用于屏蔽發動機艙與前輪噪聲，其自身的隔聲水平對整車的聲學性能影響很大。前圍上安裝有多處過孔件（如制動、空調等），過孔本身隔聲性能、安裝水平、與周邊前圍形成的鈑金裸露會衰減防火墻總成的隔聲性能。文章重點研究前圍過孔對防火墻隔聲性能的影響，為前圍開孔設計提供參考和借鑒。

【關鍵詞】前圍；過孔；隔聲性能

中圖分類號：U463.62" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1003-8639（ 2024 ）04-0044-04

Study on the Influence of Passenger Car Cowl Vias on the Sound Insulation Performance of Firewall

LU Shuguang

（Anhui Jianghuai Automobile Group Co.，Ltd.，Hefei 230601，China）

【Abstract】Passenger car cowl components are mainly used to shield the engine compartment and front wheel noise，and their own sound insulation level has a great impact on the acoustic performance of the entire vehicle. There are many through-holes installed on the front wall（such as brakes，air conditioners，etc.）. The sound insulation performance of the through holes themselves，the installation level，and the exposed sheet metal formed with the surrounding front wall will attenuate the sound insulation performance of the firewall assembly. This article focuses on studying the impact of front wall openings on the sound insulation performance of firewall，and provides reference for the design of front wall openings.

【Key words】front wall；via hole；sound insulation performance

1" 引言

前圍過孔位置（如線束過孔、空調管路過孔等）對前圍隔聲性能的影響主要有兩方面，一是過孔自身隔聲性能，另一是過孔安裝后與前圍開孔間形成的鈑金裸露[1]。通過測試過孔插入損失IL[2]，可以評估其對前圍隔聲性能的影響水平。

2" 前圍過孔對防火墻隔聲性能影響

2.1" 換擋拉線

在對鈑金裸露區域覆蓋及其他過孔全部密封的前提下，加裝換擋拉線，考慮到換擋拉線處存在的鈑金裸露，對比了裸露位置處理前后（圖1）的前圍插入損失變化情況，如圖2所示。

換擋拉線原狀態時，前圍插入損失變化較小，僅在8000Hz降低1.8dB，當換擋拉線的鈑金裸露處理后，基本對前圍隔聲不造成影響。

2.2" 左下線束

在對鈑金裸露區域覆蓋及其他過孔全部密封的前提下，加裝左下線束。考慮到過孔周邊存在的鈑金裸露，分別對比了對裸露位置處理前后（圖3）的前圍插入損失變化情況，如圖4所示。

左下線束安裝后，在1600Hz以上頻率時對前圍插入損失影響明顯，插入損失降低約4dB，說明此過孔高頻隔聲性能不足，弱化了前圍的隔聲水平。在對周邊裸露鈑金進行密封后，5000Hz以上高頻隔聲有了2dB以上的提升，但仍難以達到前圍自身的隔聲水平，此過孔需進行優化。

2.3" 右上線束

在對鈑金裸露區域覆蓋及其他過孔全部密封的前提下，加裝右上線束。考慮到過孔周邊存在的鈑金裸露，分別對比了對裸露位置處理前后（圖5）的前圍插入損失變化情況，如圖6所示。

右上線束安裝后，在1600Hz以上頻率時，對前圍插入損失影響明顯，插入損失降低約4dB左右，說明此過孔高頻隔聲性能不足，弱化了前圍的隔聲水平。在對周邊裸露鈑金進行密封后，插入損失水平大幅提升，基本達到前圍自身隔聲水平。考慮到封堵時對孔塞周邊橡膠也進行了處理，一定程度上提高了孔塞的隔聲性能。

2.4" 右下線束

在對鈑金裸露區域覆蓋及其他過孔全部密封的前提下，加裝右下線束。考慮到過孔周邊存在的鈑金裸露，分別對比了對裸露位置處理前后（圖7）的前圍插入損失變化情況，如圖8所示。

右下線束安裝后，在800Hz以上頻率時，對前圍插入損失均有一定影響，約1dB以上，3150Hz以上隔聲損失加大，通過進行裸露鈑金處理后，此頻帶隔聲提升，但總體水平仍低于前圍自身的隔聲水平。由此說明，右下線束過孔周邊鈑金裸露對3150Hz以上高頻隔聲影響明顯，其自身隔聲性能也存在不足。

2.5" 制動過孔

在對鈑金裸露區域覆蓋及其他過孔全部密封的前提下，加裝真空泵和制動踏板。考慮到踏板支架周邊存在的鈑金裸露，分別對比了對裸露位置處理前后（圖9）的前圍插入損失變化情況，如圖10所示。

制動總成過孔安裝后，在1250Hz以上頻率時，對前圍插入損失均有影響，約1～7dB，通過對踏板支架周邊裸露鈑金處理后，此頻帶隔聲有了一定提升，但總體水平仍較前圍自身的隔聲水平低3dB左右。由此說明，制動總成過孔處自身隔聲性能明顯不足，同時，周邊的鈑金裸露也需關注。

2.6" 空調管路過孔

在對鈑金裸露區域覆蓋及其他過孔全部密封的前提下，加裝空調管路過孔。考慮到管路過孔周邊存在的鈑金裸露，分別對比了對裸露位置處理前后（圖11）的前圍插入損失變化情況，如圖12所示。

空調管路過孔安裝后，在1250Hz以上頻率時，對前圍插入損失有較大影響，約7dB左右，最大處近10dB。通過對管路周邊裸露鈑金處理后，此頻帶隔聲有了一定提升，但總體水平仍較前圍自身的隔聲水平低3dB左右。由此說明，空調管路過孔處自身隔聲性能明顯不足，同時，周邊的鈑金裸露也對隔聲性能有較大影響。

2.7" 轉向過孔

在對鈑金裸露區域覆蓋及其他過孔全部密封的前提下，加裝轉向系統過孔。考慮到管路過孔周邊存在的鈑金裸露，分別對比了對裸露位置處理前后（圖13）的前圍插入損失變化情況，如圖14所示。

轉向過孔安裝后，在630Hz以上頻率時，對前圍插入損失均產生了影響，1600Hz以上頻率影響加大，隔聲水平降低約6dB左右。通過對周邊裸露鈑金處理后，2500Hz以上頻帶隔聲有了一定提升，但總體水平仍較前圍自身的隔聲水平低2dB左右。由此說明，轉向過孔處自身隔聲性能明顯不足，同時，周邊的鈑金裸露也對隔聲性能有較大影響。

2.8" 空調進風口

在對鈑金裸露區域覆蓋及其他過孔全部密封的前提下，僅加裝空調進風口（圖15）。此狀態下前圍插入損失如圖16所示。

空調進風口對前圍插入損失在全頻帶均有較大影響。在實車安裝狀態下，空調進風口未直接接觸發動機艙，噪聲源到達進風口時已有了較大程度的衰減，故實車狀態下，影響相對較小，但對其隔聲的控制也需關注。

2.9" 空調暖水管

在對鈑金裸露區域覆蓋及其他過孔全部密封的前提下，僅加裝空調暖水管。考慮到管路過孔周邊存在的鈑金裸露，分別對比了對裸露位置處理前后（圖17）的前圍插入損失變化情況，如圖18所示。

空調暖水管原狀態時前圍插入損失變化較小，在2500～6300Hz頻帶有1dB左右的衰減，通過對周邊鈑金進行封堵，此頻帶隔聲有了明顯提升，基本對前圍隔聲不造成影響。此隔聲衰減應與此處鈑金的吻合頻率相關。

3" 結論

前圍過孔通常會直接在內前圍上留出明顯大于過孔面積的開口，需要評估其對前圍隔聲性能的影響水平。通過各過孔插入損失IL測試的結果可知，各過孔的隔聲性能對前圍隔聲量均有一定影響，尤其是轉向、空調進風口、空調高低壓管、制動過孔對前圍隔聲性能影響較為明顯，在設計此類過孔時，應盡量減小過孔面積，同時增加裸露鈑金的覆蓋水平[3]。

參考文獻：

[1] 黃鼎友，翁永俊，曾發林. SEA理論對乘用車前圍板聲學包的分析與優化[J]. 機械設計與制造，2019，34（8）：94-97.

[2] 鄧江華，宋俊，李燦，等. 乘用車聲學包設計開發與優化技術研究[J]. 聲學技術，2015，34（4）：353-357.

[3] 鄧江華. 防火墻總成特性對汽車聲學包性能影響[J]. 噪聲與振動控制，2014（3）：78-81，85.

（編輯" 凌" 波）