为啥爱车越开越“吵闹”?未来解决还靠PEEK材料

很多车主都有类似经历:新车买来时车内安静、驾驶平顺;可几年以后,各种吱呀、哒哒、嗡嗡的噪声和细碎震动就纷至沓来,方向盘、座椅甚至内饰板都开始“吵架”。

这背后,其实都指向同一个专业术语——NVH(Noise, Vibration & Harshness),即噪声、振动与声振粗糙度。——统计显示,约1/3的车辆故障投诉与NVH有关,1/5的售后费用花在解决异响和振动上。这也是各大车企把“安静”当成核心卖点的根本原因。


01
汽车NVH为什么会变化?


01零部件磨损,间隙增大

发动机悬置、悬挂球头、轴承衬套、差速器齿轮……新车时这些部位都有严格的公差和润滑,但金属-金属或金属-橡胶长期相对运动,必然磨损。间隙一旦变大,冲击和滑移就更明显,噪声与振动随之放大。

02 橡胶/塑料老化,阻尼下降

传统悬置、隔振垫、密封条多由橡胶或普通工程塑料制成,随时间热氧老化、紫外老化、油液侵蚀会让它们变硬、龟裂,失去“吸能”本领,低频轰鸣和高频异响就此产生,这个变化虽然是缓慢发生,但体现在NVH上会是阶梯式的,一般经验5年以上整车的NVH就有能被体验到的变化。

03 润滑油脂分解,摩擦“唱歌”

车门铰链、天窗滑轨、制动卡钳导向销等部位的出厂润滑脂会随时间氧化析油,失去润滑与阻尼,于是出现“吱吱”的粘-滑摩擦声(Squeak)和“咔哒”碰撞声(Rattle)。

04 零件配合变化,造成共振

随着零部件刚度下降,缝隙产生,配合松散,整车模态频率发生漂移,原本不会共振的转速/车速区间,可能落入新的共振带,于是“某段路、某个速度”总能听到恼人的轰鸣。


02
PEEK是谁?——“塑料届的黄金超人”


PEEK(聚醚醚酮)是一种高性能特种工程塑料,

拥有几大撒手锏:

一句话:

PEEK = 高强度 + 高阻尼 + 轻量化 + 自润滑

这些特质,让它成为解决NVH“暴噪”的新武器。


03 PEEK如何给车辆“降噪减振”


01 轴承/轴套——让旋转更“丝滑”

新能源车电机转速动辄15000 r/min,是油车的好几倍。传统金属-塑料衬套易磨损、产生“电蚀+噪声”。PEEK衬套凭借高耐磨+自润滑,耐高温高电压并保持尺寸稳定性,有效降低噪音和震动。而玻璃纤维/碳纤维增强PEEK,刚度可精确调校,阻尼远高于金属,却不会像其他塑料或橡胶那样几年就开始老化。

02 天窗/座椅滑轨——告别“吱嘎”

座舱系统中的座椅滑轨蜗杆、门档限位套等零部件如果换成PEEK材料,高阻尼、低摩擦、自润滑,能够减少汽车零部件润滑维护,减少转动惯量提高响应速度;而且PEEK可以一体成型,减少工序,降低成本的同时又避免了分体零件因为膨胀率、摩擦系数不同造成的配合度变松散。

03 刹车系统——去除“尖叫”

真空泵叶片、液压挺杆和阀座如果采用PEEK产品,可以获得比金属材质更好的减振降噪效果。PEEK可以在连续 260 ℃ ,短期 300 ℃ 的高温下保持尺寸稳定和性能稳定,因此大大降低了因高温蠕变造成的异响;并且PEEK对制动液、机油蒸汽零溶胀,间隙小, 能让金属异响消失,对NVH有明显改善;

04 紧固件、轴承保持架——更牢固,低摩擦

PEEK能够在40°C~ 260 ℃ ,短期 300 ℃ 的高温下保持机械强度,并且耐油,耐高压,吸水率极低,低摩擦系数。因此PEEK能够在恶劣的环境下和极端工况下保持设备各零件的稳固性,减少松动和摩擦造成的噪音和异响。

05 密封条、止推圈——更紧密,响应快

PEEK的干摩擦系数低,自润滑,降低摩擦震动和噪音;重量更轻(比金属减重70%),可以有效提高响应速度,降低响应时的震动,同时PEEK具有高刚性,高抗压强度,且高温下尺寸稳定性好,因此能轻松应对汽车行驶中的各类恶劣工况。

以上仅举部分例子,实际PEEK还能应用在更多的汽车零部件上面,不仅能够有效降低NVH,还能降低重量和惯性,提升燃油效率,并且提升了安全性。


结语

汽车变老变吵,并非必然,而是材料极限与时间磨损共同作用的结果。PEEK汽车领域解决方案是用材料科学把NVH问题前置解决——让零部件本身就具备减振、耐磨、自润滑的属性,而不是靠后期加隔音棉、打黄油“亡羊补牢”。PEEK这类高性能工程塑料的出现,让“终身安静、终身平顺”成为可能。