车辆解析 _ Model 3 技术亮点声学包性能解析
一、Model3声学性能概述
首先来看两组对比数据：
60KPH-胎噪对比：在低速工况下，驾乘人员对胎噪比较敏感。以下以60KPH匀速工况下的风噪值进行比较，Model3 前排噪声小，驾驶员右耳声压总级58.5dB，较市场主流车型低2dB左右，后排噪声大，右后乘客左耳声压总级64.4dB，较市场主流车型高2.4dB左右；
图1 60KPH@DR/RR
120KPH-风噪对比：
在高速工况下，驾乘人员对风噪比较敏感。以下以120KPH匀速工况下的风噪值进行比较，Model3在匀速120KPH工况下，风噪表现理想，驾驶员左耳声压总级67.1dB，较市场主流车型低1dB左右；右后乘客右耳声压总级71.8dB，较市场主流车型高1.6dB。
图2 120KPH@DR/RR
通过以上对比可以看出，MODEL3对于驾驶员的噪声控制水平在设计上进行了重点优化，优于市场主流车型，而对于后排乘客的噪声控制不太关注，所以后排噪声要比市场主流车型差。
影响车辆声学性能的因素很多，归纳起来主要有以下三类：
1、密封性是声学包基础，包含气密性和声密性，气密性又包含白车身气密性和整车气密性；车身存在大量孔和缝，这些孔缝的密封处理对隔声性能至关重要，尤其是前围、地板上的孔缝必须得到有效处理；
2、声学包装属于被动降噪手段，能够有效降低中高频噪声，改善车内声学环境；声学材料分为以隔声为主的隔声材料（EVA+发泡组合等）和以吸声为主的吸声材料（棉毡、吸音棉等）；位置不同降噪需求不同，合理分布声学材料成为声学包开发关键；
3、噪声源直接影响车内乘客舒适性；减少源处噪声，相比被动降噪，改善效果更加明显。
下面从整车密封性、车内声学材料使用及外部噪声源等方面解析Model3声学性能表现。
二、Model3整车密封性解析
2.1 白车身气密性-涂胶质量解析
Model3 涂胶宽度、厚度均匀且美观，能够很好保证板件搭接位置处密封，采用机器手涂胶（图3）；右侧某新能源车采用人工涂胶，涂胶质量差，多处存在缝隙，影响白车身气密性（图4）；
Model3 采用外部整体涂胶，涂胶量上升，成本增加，但密封质量能够保证；内部地板加强筋多，机器手操作困难，无法连续涂胶。
图3 焊缝密封胶-Model 3(图片|配置|询价)
图4 焊缝密封胶-某新能源车
2.2 白车身气密性-胶堵解析
Model3前围板、地板小孔（直径2-3mm）胶堵厚度约4mm，密封及隔声性能良好；
Model3前围板（图5-1）和后轮罩（图6-2）各有两个较大孔洞与车外贯通，易造成声泄露。
图5 前围板
图6 地板
2.3 白车身气密性-空腔隔断解析
Model3 侧围空腔隔断数量多（单侧隔断10处），均为内外两腔，夹角板发泡状态良好（B柱外腔除外）；
Model3 A、C柱下端安装孔存在缝隙，导致A、C柱下端内腔夹角板不能有效密封；B柱下端外腔左侧发泡表面光滑（如图8 B柱红色区域），未与侧围外板充分贴合，导致此处隔断失效；门槛梁空腔与外界贯通，保证A、B、C柱下端与门槛梁的密封成为白车身气密性关键。
图7 侧围空腔
图8 A、B、C柱
2.4 白车身气密性总结
Model3白车身气密性测试结果33.5SCFM，高于市场主流车型；
Model3车身涂胶质量好，板件搭接位置密封良好；
ABC柱下端隔断未有效密封，泄露明显。
图9 白车身气密性试验
图10 白车身气密性@125Pa
2.5 开闭件气密性解析
Model3 车门内板模块化，车门气密性增加（减重孔采用EPDM完全密封，线束在内板开孔通过并用胶套密封，单个车门有3-4SCFM提升）；
Model3 门槛梁护板卡接位置无密封垫，门槛梁线束卡扣无密封圈，无法保证有效密封；密封垫及凸焊螺柱的使用（如图12、 13）可作为门槛梁密封的一个优化方向。
图11 车门
图12 门槛梁内护板
图13 线束卡扣
2.6 整车声密性-前围过孔、密封条解析
Model3动力总成后置，前围过孔隔声性能要求降低；膨胀阀、线束、管柱过孔都未进行有效封堵；
Model3是无框车窗，下半部分两道密封，上半部分单道密封，密封性能差；
Model3前后车门缝隙采用密封条封堵，减少缝隙噪声产生；气密性对风噪影响较大，尤其是车门密封条，四门共计约8AI%的影响；高速行驶时车门向外张（100kph工况下密封条压缩量减少约0.8mm），前后车门缝隙形成谐振腔，将气流声放大传递至车内，直接影响车内声品质。
图14 膨胀阀
图15 机舱线束
图16 转向管柱
图17 车门密封条
2.7 整车密封性总结
Model3整车气密性测试结果112.3SCFM，较市场主流车型高20SCFM左右；
Model3车门气密性良好，门槛护板、线束卡扣位置气密性差。
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图18 整车气密性试验
图19 整车气密性@125Pa
三、Model3声学包材料解析
3.1 前围系统解析
Model3前围轮毂包、流水槽空腔均增加发泡填充，钣金隔声性能提升，有效阻隔胎噪向车内侧传递；
Model3前围隔音垫采用EVA+PU发泡材料，厚度低（10mm），开孔面积大，局部不贴合，隔音垫隔声性能不佳；
Model3动力总成后置，前排噪声小，前围系统整体隔声性能表现良好；在满足系统隔声性能要求下，最大化使用吸声材料，提升车内语音清晰度，软硬毡组合可作为选项之一；
在200Hz-1250Hz频段，填充发泡夹层板较未填充发泡夹层板隔声性能提升较大（前围过孔未考虑）。
图20 前围钣金-夹层板
图21 前围隔音垫
图22 夹层板隔声性能（TL）
3.2 地毯系统解析
Model3地板钣金与电池包贴合，电池包对地板隔声性能提升帮助很大；
Model3毯面采用ES纤维毡+针刺起绒面料，总厚度约8mm，绒毛较长，吸声性能优；
Model3前地毯采用毯面+发泡，备胎池处采用毯面+PET毡，均以吸声为主，提升车内语音清晰度；后地毯电机舱处采用毯面+EVA+发泡，隔声性能优，有效阻隔电机噪声向车内传递。
图23 地板钣金
图24 地毯隔音垫
图25 吸声系数 （a）
3.3 玻璃系统解析
Model3前风挡、天窗均为PVB夹层玻璃，厚度分别为4.46mm、4.62mm，较钢化玻璃隔声性能好；后风挡、前后侧窗为普通钢化玻璃，厚度分别为4.5mm、4.92mm、4.1mm；
Model3前侧窗采用钢化玻璃，厚度4.92mm，在吻合频率处，较市场主流车型（4mm）隔声性能提升3dB左右，有效阻隔A柱后视镜产生的风噪；
Model3后侧窗采用钢化玻璃，厚度4.1mm，与主流车型厚度相当，因动力总成后置，后排噪声源增加，传递至车内噪声增大。
图26 玻璃总成
图27 玻璃隔音量 （TL）
3.4 后轮罩系统分析
Model3后轮罩钣金喷有水性阻尼，可对后轮路噪进行减震降噪；
Model3后轮罩隔音垫采用EVA+发泡材料，且无支架开孔，覆盖面积大，隔声性能增加；
60KPH工况下，在160-1000Hz频段，隔音垫体现出重要降噪作用（另外此频段声压级对声压级总级计算占比大）。
图28 后轮罩钣金
图29 后轮罩隔音垫
图30 不同车速声压级对比@RR
图31 不同车速声压级对比@RR
3.5 车内吸声件解析：
Model3仪表板、侧围护板、门护板、行李箱饰板等使用大量吸音棉改善车内声学环境；
Model3车内吸音棉厚度约20mm，吸声效果优于同厚度下毡类材料。
图32 仪表板
图33 ABC柱护板
图34 车门护板
图35 行李箱饰板
图36 吸声系数
四、Model3噪声源解析
4.1 风噪-外造型解析
Model3A柱及后视镜造型设计优于市场主流车型：①A柱加宽，气流提前分离，与侧窗阶差小，减小涡流产生；②雨刮隐藏在机舱盖下侧，减小雨刮外露引起的风噪；③后视镜镜柄厚度低，后视镜本体距三角窗距离大于50mm，通道口角度大于0°等有利于风噪降低；
Model3侧窗表面平均声压级较市场主流车型低5dB左右，传递至车内风噪声降低。
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图37 A柱、后视镜造型
图38 前侧窗表面声压级
4.2 胎噪-轮胎解析：
Model3采用马牌轮胎，60kph工况下，较佳通、固铂轮胎噪声低1dB左右；
Model3轮胎内侧贴有海绵，吸收轮胎内侧声波传递，降低轮腔噪声（200Hz左右）。
图39 马牌（Continental）-静音胎
图40 车内噪声对比
五、总结
整车密封性：整体处于中等偏下水平
1、白车身涂胶均匀美观密封性良好；AC柱下端内腔隔断位置安装孔存在缝隙，夹角板不能有效密封；B柱下端外腔发泡胶带未充分膨胀，泄露明显，白车身气密性差；
2、车门内板采用模块化处理，减重孔全部封堵，线束在钣金上开孔通过并用胶套密封，保证车门气密性；
3、车门采用无框车窗，密封性能差。
声学包材料：声学包材料隔、吸声性能优，传递路径降噪明显
1、前围轮毂包空腔填充发泡，有效阻隔胎噪透射；
2、电池包与地板贴合，提升地板系统隔声性能；毯面较厚，绒毛长，吸声性能优；
3、内饰件均采用吸声处理，车内吸声面积增加；
4、前侧窗玻璃厚度4.92mm，隔声性能优于普通车型（4.0mm）；
5、后轮罩隔音垫采用EVA+发泡组合，且覆盖面积大，隔声性能优，降噪效果明显。
外部噪声源:外部噪声源噪声水平优于其他车型
1、A柱断面宽，后视镜镜柄薄，通道角度大于0°，本体与三角窗距离大，气流通畅，噪声降低；
2、采用静音轮胎-马牌，噪声优于其他品牌轮胎。
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