前圍板

一輛轎車的前圍板，是轎車發動機艙與客廂之間的隔板。對此應注意，它應承受大部分的抗扭剛度(類似於客廂與行李廂之間的隔板)。這裏應對暖風、踏板、方向機立柱、各種電纜通道和其他有類似裝配關係的，都要聯繫起來考慮。前圍板和地板、前圍板和前柱的聯結是在前面及前圍上蓋板以下。就發動機艙而言，應該對發動機的振動空間、風窗玻璃刮水器、進氣系統、風扇安置、隔音及絕熱措施和各種緊固件等，在設計前圍板時一併考慮。

前圍板上有許多孔口，作為操縱用的拉線、拉桿、管路和電線束通過之用，還要配合踏板、方問機柱等機件安裝位置。

為防止發動機艙裏的廢氣、高温、噪聲竄入車廂，前圍板上要有密封措施和隔熱裝置。在發生意外事故時，它應具有足夠的強度和剛度。對比車身其它部件而言，前圍板裝配最重要的工藝技術是密封和隔熱，它的優劣往往反映了車輛運行的質量。 ^[1] 

目前，隨着噪聲控制的法規越來越嚴格，以及用户對車內聲學環境的舒適性要求不斷提高，汽車企業越發重視從開始設計上達到減振降噪的目的，汽車 NVH（Noise，Vibration and Harshness）性能已成為評價整車性能的一項重要設計標。

汽車 NVH 研究涉及很多部件，汽車前圍板是其中重要部分，它的減振性能直接影響到駕乘的舒適性, 對前圍板進行減振設計研究可以為結構優化提供有意義的幫助。研究的某乘用車在駕駛體驗中，明顯感覺到乘員室內振動及噪聲偏大，道路試驗發現該車前圍板的振動劇烈，通過有限元法分析該前圍板設計的不足之處，在此基礎上進行結構優化設計，明顯提高前圍板的減振性能。 ^[2] 

（1）汽車前圍板既可作為減振降噪的構件，也是車內噪聲的激發器之一，增加前圍板厚度可以有效提高固有頻率，避開發動機的二階點火頻率，從而避免與發動機產生共振，達到減振降噪的目的，但對改善前圍板振型效果不大。

（2）在前圍板合適部位加筋基本不會影響到前圍板的固有頻率，但是可以提高前圍板的剛度，改善其振動特性，從而有效抑制前圍板的振動，削弱發動機振動對前圍板的激發影響，減少了由前圍板振動所激發的聲輻射。

該研究應用有限元方法對前圍板的板厚及加筋位置形狀進行了優化設計。結果表明，優化後的設計方案，可以有效改善前圍板的動力學特性，達到減振設計的目的。 ^[2] 

汽車前圍板是分隔發動機艙和車廂的重要部件，其隔聲性能的好壞在很大程度上決定了駕駛員、乘客受發動機等噪聲干擾的程度。採用合理有效的方法準確測定其隔聲量及找出主要薄弱部位，是進一步分析、評價、改進其隔聲性能的前提，對改善汽車聲學性能具有重要意義。目前，已有的隔聲量測定方法可分為阻抗管法和實驗室法兩類。

阻抗管法將被測試件按一定規格放入阻抗管內，基於傳聲器測量的聲壓信號計算被測試件入射聲壓與透射聲壓的比值，由此獲得隔聲量，該方法僅對被測試件的小部分進行測量，無法有效考慮結構特性等因素的影響，不能完全反映被測試件的真實隔聲性能。

實驗室法是利用混響室、消聲室對整個被測試件隔聲量進行測量的方法，能考慮試件結構特性的影響，主要包括混響室—混響室方法、混響室—消聲室方法。混響室—混響室方法將一個混響室作為發聲室，另一個混響室作為接收室，被測試件安置於兩混響室之間，基於傳聲器在兩混響室內分別測得的平均聲壓信號計算隔聲量，該方法需要建造兩個混響室，造成了設施的重複冗餘，相應增加了成本。混響室—消聲室方法將混響室作為發聲室，消聲室作為接收室，相比於混響室—混響室方法，該組合中的消聲室除具有隔聲量測量用途外，還可以用於噪聲源識別等其他聲學試驗，相應降低了試驗設施的建造成本，因此，在工程中應用較為廣泛。混響室—消聲室方法在混響室內利用傳聲器測量平均聲壓信號，在消聲室內，可以利用傳聲器測量平均聲壓信號來計算隔聲量，也可以利用雙傳聲器聲強探頭測量被測試件表面的平均聲強來計算隔聲量，二者具有良好的一致性，但相比於聲壓測量，聲強測量除確定隔聲量外，基於測量聲強量的聲學成像還可以準確識別被測試件表面的隔聲薄弱環節，具有更好的應用價值。 ^[3] 

基於混響室—消聲室聲強測量方法對某汽車前圍板的隔聲量進行測定和改進，取得的主要結論如下：

(1)安裝完零件的汽車前圍板的測試結果表明：空調進氣口內外循環轉換閥與閥口貼合不緊密而形成的聲泄露是主要的隔聲薄弱環節，此時，隔聲量較低，6 300 Hz時的最大隔聲量也僅約35 d B；

(2)在與閥口相貼合的閥體部位粘貼密封材料，相應的測試結果表明：改進後的隔聲量在500～6 300 Hz頻段各頻率處至少提高了4 d B；用EVA+低熔點毛氈+雙組分聲學材料代替原有的EVA+低熔點毛氈材料時的測試結果表明：聲學材料的改進顯著提高了2 500 Hz以下頻段的隔聲量；

(3)經過這些改進措施後，該汽車前圍板的隔聲量在500～6 300 Hz頻段平均提高了約7 d B，對改善車內聲學環境具有重要意義。 ^[3]