技术应用阻尼材料: 更平稳、更安静的旅程

技术应用阻尼材料: 更平稳、更安静的旅程

如果你认为电动汽车行驶起来寂静无声,不妨重新思考一下。诚然,电动传动系统比内燃机运行起来更安静,但是它们本身也存在噪音和振动问题。特瑞堡的新技术有助于确保旅途更平稳、更安静。

当电动汽车发明出来的时候,许多人认为内燃机的轰鸣将很快成为历史。然而,尽管电动汽车和混合动力汽车更安静,但这并不意味着它们行驶起来毫无声息。

电动传动系统会存在不同的噪音、振动问题,且已经没有了内燃机特有的轰鸣声来掩盖如变速箱外壳等产生的其他结构噪音。并且,电动传动系统中仍有其他的噪声源。

“电源逆变器是电动汽车传动系统中主要的噪音源之一。”  特瑞堡密封系统公司阻尼解决方案产品经理Reine Axelsson说。

这使汽车行业的原始设备制造商(OEM)及其零部件供应商深感担忧。电动汽车市场增长迅速,但没人希望由于电动车的噪音问题使消费者望而却步。

一家零部件供应商遇到了电源逆变器噪音问题,会向特瑞堡寻求帮助。

特瑞堡的解决方案采用与减振片相同的基础技术。它称为“应用阻尼材料(ADM)”,一种约束层压阻尼材料,它由硫化橡胶和金属复合而成,以形成坚固耐用的层压板。聚合物、橡胶和粘合剂共同组成极佳的材料,能够吸收机械能和振动产生的辐射噪音。

它适用于汽车传动系统中的各种振动结构,但特瑞堡已开发出ADM的新型号,用于解决电源逆变器噪声问题。

特瑞堡阻尼解决方案的市场营销总监Arvid Norberg说道:“我们开发了一种全新的适用于逆变器的材料,因为逆变器产生的噪音范围更广。通过将不同厚度的金属与不同类型及厚度的聚合物相结合,在更广的噪声频率和温度范围情况下,获得更高的阻尼水平。”
 

材料的确切成分是商业机密。简单来说,该材料的聚合物是基于丁腈橡胶(NBR),而粘合剂通常是丙烯酸,不过也可以使用其他材料。

然而,开发过程颇具挑战性,因为与内燃机相比,电机的清洁标准更为严苛。

Axelsson 说道:“最为关键的是,不能有超过一定尺寸的零散的金属颗粒,因为它们会进入发动机甚至电子设备并引起短路。这要求我们控制所供应零件的颗粒水平。”

Norberg补充说:“我们所说的是十分之一毫米,而这通常都是肉眼看不见的。”

随着电动汽车行业的发展,Norberg认为ADM的市场潜力巨大。几年前,特瑞堡密封系统决定开发除制动器减震产品之外的业务来实现业务的多元化,并巩固其在阻尼解决方案领域的市场领先地位,ADM材料市场的巨大潜力更坚定了特瑞堡的这一决策。公司在这一领域的团队也在不断壮大。

“我们处于市场的最前沿,我们认为电动汽车在未来几年中将发挥非常重要的作用。”Norberg说。

那么将如何开发技术呢?

Axelsson说道:“我们将尽可能使用更轻的材料。我们关注的重点是噪音和振动,但我们也在思考如何应对客户提出的其他新要求。此外,也需要考虑欧盟新颁布的工作场所噪音指令。关于噪音和振动的健康和安全要求只会日趋严格,但这对我们是有利的,因为我们是公认的领先的制动系统减震和阻尼产品开发商。”

这项技术有可能应用于其他行业(如消费类电子产品),很显然ADM的潜力巨大,这可以使特瑞堡在竞争中保持领先的地位。

那是什么噪音?

● 声音是介质以快速压力变化的形式传播的物理振动。

● 噪音的定义为任何令人不安的声音。噪音是可听到的声压,细微的振动(我们在这里讲的是由电源逆变器产生的)与周围的空气相互作用,产生声波,最终传到人耳。Reine Axelsson说:“就像音响系统的扬声器一样。”

● 当某个物体在静止位置附近振荡时,可以说它是在振动。

● 约束层阻尼通过金属层约束粘弹性阻尼层来发挥作用。

● 结构中的振动会导致约束层变形。

● 阻尼层发生剪切变形,从而发挥阻尼作用。