汽車地毯NVH性能優化

晉加偉

摘 要：地毯是車內最大的吸音、隔音零件。優化地毯結構、材料、工藝，可降低零件重量、零件成本、開發投資，提升零件氣味，簡化生產工序。

關鍵詞：汽車 地毯 NVH

Optimization Car Carpet NVH Performance

Jin Jiawei

Abstract：Carpets are the largest sound-absorbing and sound-insulating parts in a car. Optimizing carpet structure， material and process can reduce part weight， part cost， development investment， improve part smell and simplify production process.

Key words：automobile， carpet， NVH

1 引言

地毯為尺寸最大的內飾零件，用來遮擋鈑金、線束等零件;地毯為乘員提供舒適的腳部支撐;地毯可集成碰撞時起緩沖作用EPP等材料，提高安全性能;地毯同時也是尺寸最大的聲學零件，用來吸收車內噪音、隔離車外噪音。地毯吸音材料一般為多孔的吸音棉、毛氈、再生海綿等;地毯隔音材料一般為高克重的單層或復合材料，如EVA、毛氈、PVC等。為了提高乘員乘坐的舒適性，某乘用車的地毯采用EVA+PU發泡材料，零件成本高，且較重影響油耗。

2 優化方案

2.1 結構優化

本車型優化前地板采取局部加強隔音方案：除了地毯（覆蓋儀表板之下至尾門檻飾板整個地板區域）隔音，針對前排座椅之下隔音差問題，增加了EVA（高克重）+PU材質的前隔音墊，針對中排座椅之下隔音差問題，增加了EVA（高克重）+PU材質的后隔音墊（表1），即由3個總裝零件組成（共7個子零件）。優化方案為增加整個地毯的隔音性能（地毯面料增加EVA成分），取消局部隔音的前隔音墊、后隔音墊（圖1），即僅地毯1個零件（共2個子零件）。

2.2 材料優化

優化前的地毯面料材料為PET+定型膠+PE膜，前隔音墊、后隔音墊的面料材料為EVA（高克重）;優化后地毯面料材料為PET+定型膠+EVA（低克重）+無紡布（圖1），即對面料材料成分優化，由局部EVA（高克重）改為整體EVA（低克重）。材料優化后，EVA總重量降低。

2.3 工藝優化

優化前的地毯先把PU發泡成型，再把PU泡沫粘接在熱壓成型后的面料上（圖2）;前隔音墊、后隔音墊先把EVA吸塑成型，PU發泡在成型后的EVA上（圖3）。優化后地毯方案為先把面料熱壓成型，PU發泡在成型后的面料上（圖4）。

優化后方案把原方案的3次面料成型（1次地毯的地毯面料成型、1次前隔音墊的EVA面料成型、1次后隔音墊的EVA面料成型）合并為1次地毯面料成型，把4次PU泡沫成型（1次地毯的前PU泡沫成型、1次地毯的后PU泡沫成型、1次前隔音墊的PU泡沫成型、1次后隔音墊的PU泡沫成型）合并為1次地毯的PU泡沫成型，PU泡沫由粘接在地毯面料上更改為直接發泡在地毯面料上，把繁瑣的工序簡化。

3 效益

3.1 隔音性能不變、EVA總重量降低

經測試，地毯優化后車內總聲壓級和語言清晰度與原狀態幾乎持平，但優化后地毯使用的EVA總重量降低，可得結論：整個地板區域噪音泄漏量都較大，對整個地板區域進行隔音的效果較僅針對局部（如油箱處）重點隔音的效果好。

3.2 降成本

零件材料成本下降約11.8%。

3.3 降低模具、檢具投資費用

模具、檢具投資費用下降38%。

3.4 降低制造、裝配、儲存、運輸費用，促進生產線升級

總裝零件減少67%（由3個減少為1個），子零件減少71%（由7個減少為2個）：總裝零件和子零件減少，工序減少，制造及裝配（設備、人工、能耗、場地等）成本降低;儲存場地減小、運輸費用降低。更改后地毯工序少，更適合流水線生產，地毯供應商引進自動化程度更高的生產線，人工少，廢品率低，質量穩定。

3.5 減重

零件重量下降11.2%（2.1kg/車），提高整車燃油經濟性。

3.6 提升零件氣味，降低VOC、霧翳

更改后的方案減少EVA材料用量，零件重量降低;且零件由3個減少為1個，表面積減少，有機物揮發減少，零件氣味提升，VOC、霧翳降低。

3.7 零件匹配質量提升

更改后的地毯面料增加了EVA材料，剛度增加，地毯與門檻飾板、副儀表板等零件匹配無間隙，整車靜態感知質量提升。

3.8 提高地毯觸感、提高安全性能

更改后地毯更容易在PU泡沫內嵌入EPP墊塊，可提升踩踏感知，碰撞時EPP起緩沖作用，提高安全性能;EPP墊塊密度低，可降低零件重量。

3.9 提升面料與PU粘接力、解決面料倒毛缺陷

更改前地毯的PU通過PE膜粘接，因PU泡沫表面有脫模劑導致粘接困難，增加模具壓力會導致地毯面料倒毛嚴重，外觀差;且粘接力較小，搬運過程中易脫落。更改后地毯的PU直接在面料上發泡，粘接牢固，無面料倒毛缺陷。

4 結語

優化后地毯有成本、重量、質量等優勢，有較好的經濟和社會效益，可推廣應用。