车好不只讲Power,自主也该发力NVH了

NVH,三个字母分别代表Noise、Vibration、Harshness,翻译过来噪声、振动与声振粗糙度,用大白话讲就是车辆到底静不静、抖不抖、漏不漏风,是一辆车主观驾驶乘坐感受的重要度量。这三个英文首字母组成的缩语因为听上去非常高大上,所以越来越多的出现在厂家的宣传语中。不过,当我收到名爵ZS NVH实验室参观邀请时还是着实高兴了一下。

为啥高兴?

因为以往都是合资品牌在提出这个概念,自主车企则相对沉默,直到近几年来,这一情况出现了改观。名爵ZS尽管不是第一家标榜自己NVH开发情况的自主车企,但已经可贵,因为NVH的好坏在很大程度上影响了一辆车的乘坐品质。

既然NVH这么重要,为什么自主品牌以前不做呢?

因为说来简单,真正做起来可不是这么容易。NVH需要的技术水平非常高,首先NVH开发是汽车正向开发的重要组成部分,在整车设计开发之初,就应该根据政策法规、车辆定位,自身技术水平和CAE分析数据等为基础,提出一个整车的NVH目标。自主品牌正向开发的历史还没有多久,NVH自然早不了。

其次,实现这个目标需要车辆各个系统的通力协作,包括车身、车架、悬置系统、进排气系统等。从设计阶段开始就对于考虑发动机选型、白车身设计等各个环节都提出了要求。而且环环相扣,就好像德克萨斯州的龙卷风却是由远在南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶在两周前扇了几下翅膀引起的,就算发现问题,解决问题也不是那么容易的,所以NVH甚至被工程师称为“玄学”。可不是想象中光靠隔音棉,双层玻璃这些简单的举措就能够达到目标的。

当然不是说隔音棉之类的没有用,这确实起到了相当巨大的作用。比如ZS上包括:

中央通道

前围隔音垫

仪表板

D柱饰板

等各个部位都有着隔音材料覆盖,可以有效的隔断来自发动机、路面、周边环境带来的噪声。可是这些隔音材料对于车厢内部元器件共振、风噪等就没有太多的作用。回归正题,继续说为什么自主以前不搞NVH。

第三,因为如果一辆车连三大件都搞不定,何谈更加深入的NVH呢?毕竟真要说一辆车发动机噪声稍微大一点,怠速抖一些,风噪吵了许,偶尔还会发出点异响,忍一忍也能接受,可发动机老是故障,变速箱总是罢工,这可不是能忍的问题了。因此,自主车企现在开始关注NVH问题也反应了厂商技术水平的确实提高。

那么究竟需要怎么做NVH呢?

从车身架构开始早早考虑

名爵ZS采用了“三明治”隔音系统:第一道墙为“防火墙”钣金,第二道墙为EVA重层,在两堵墙间填充PU泡沫用于吸音。隔音材料与车身钣金的组合,能有效阻挡绝大部分的车外噪声。而全车有20处空腔隔断设计,阻断了空腔传递路径,这是官方说法,在讲解时工程师还介绍了许多为什么这边需要水波纹,那边需要开槽这类不明觉厉的专业知识。我亲眼看到则是在图上“车身框架”(其实就是白车身,喷了蓝色涂装)上一块块“补丁”——阻尼垫,这些“补丁”有什么用呢?听听敲击的声音就知道,一个脆而明亮,一个稳而浑厚,这些补丁的作用就是吸收振动,消除在车辆行驶过程中不可避免的振动被共振放大形成我们讨厌的细碎杂音。

漏风?绝不可能

ZS的第二个答案是这间密封试验室。经过前期CAE精准分析,100多道车身涂胶工序、整车20处膨胀块设计,再到车身开闭件双道密封条设计,一系列气密性设计方案,使名爵ZS的整车气密性仅为56CFM,为同级最低。与之对比,同级车型的水平一般在80-100CFM左右。

那么这个试验怎么做?通过管道给车辆内加压,使其达到高于外界大气压的一定压强,由于车辆不可能完全密封,所以由于压差存在,车内的空气一定会向外泄露,为了保证车内压强,管道必须持续给车辆输送高压空气(弥补泄露出去的空气),CFM是流量单位指cubic feet per minute立方英尺每分钟,显然,输送的空气量越少,车辆的密封,也就是气密性越好。

因此,名爵称,ZS即使在高速行驶时,也能够有效隔绝风噪声透过未经密封处理的孔洞或间隙进入车内。

NVH并不代表完全的静音

说了这么多隔音措施,但是NVH并不是只是静音而已。相比大家都会为跑车的滚滚声浪而心醉,老司机也能够体会通过方向盘的细微反馈,路面传递而来的声响判断当下路况的实用性,因此,对于有些声音不能一刀切。让适当的路感声音传到车内,才能让驾乘者和车辆沟通无障碍。上汽将这种对于声音的调校称作Sound Tuning声音技术,并全面应用到名爵ZS的开发中。既要确保噪声做到足够的“静”,又要保证发动机声、按键声、关门声做到有品“质”感。

比如ZS对于进排气系统的调音。六边形如蜂窝状开孔的进气吸声管路、谐振腔、四分之波长管消除了近期造成中的高频噪声能量。在排气系统中,工程师通过仿真分析手段,有目的地释放出发动机谐频阶次的能量,降低消声器中低频的衰减能力,使加速声音听起来动感有力。ZS作为一台年轻人标配的互联 SUV,这种富有力量的加速声音相比是年轻人所喜好的。

再比如对于关门声音,为了达到理想中干净利索、低沉厚重的关门声,工程师按照对标测试、仿真分析、系统调试、主观评估四项流程进行开发,并通过车身立柱刚度强化、门外板设计、锁体包静音设计、密封条压缩负荷调试等四大工艺进行全面优化。

NVH离不开强大的技术和资金支持

在上述NVH开发中,离不开各种实验室的支持,比如关门声那张图中,出了最基本的人体头部双耳模型用以模拟实际人听到的效果之外,还有着实验室本身的贡献。

这是一间四轮转鼓半消声试验室,可以发现,除了地面,其余墙面均由约1.7米长度的尖劈构成,尖劈里包的是玻璃棉等吸声材料,试验室的墙壁厚达米许,全都由钢筋混凝土建成,与外边的房屋一同形成了房中房的结构。整间试验室2300多吨的重量甚至全都端坐在弹簧之上,为的是消除大地震动对试验室的影响。

仅从这点看,这个试验室的造价就不便宜,更何况半消声室中有一台四电机独立控制的转鼓系统,可以对前驱、后驱以及四驱车进行测试。最高能以250km/h的速度运行,为了配合消声要求,这台转鼓还是静音转鼓,100公里/小时的时速下,转鼓运行噪声只有45分贝。结果果然,这个试验室由国际三大消声制造商——IAC Acoustics负责建造,总投资超过1.2亿元,是国内一流的半消声试验室。经济实力,也是制约NVH在自主品牌间普及的一个原因。

还有隔壁的混响室/全消声室。混响室是一个能在所有边界上全部反射声能,并在其中充分扩散,使形成各处能量密度均匀、在各传播方向作无规分布的扩散场的试验室。四边成梯形,墙面波浪起伏,顶部有彩色弧形亚克力板,而且所有表面光滑,力求增强房间对声音的反射效果。

它的隔壁是全消声室,比起之前的半消声室,全消声室连地面都是由尖劈构成,人进去只能踏在一层好像蹦床的钢丝 上。整个消声室的本底噪声只有8.2分贝,可以简单上 查一下,这个噪声究竟是有多低。不夸张的说,进去之后人会不适应,甚至会产生耳鸣。全消声室的主要功能是测试电机、喇叭等汽车零部件的声功率。而和混响室联合起来则可以测试车辆某些部件的隔音效果。

除了这些,上汽还有包括整车振动异响试验室、变速箱NVH试验室等共10个NVH试验室,用以对整车、子系统、关键零部件、声学材料等的NVH性能进行测试认证。有了这么多试验室的保障,尽管并没有实际试驾,也没有体验到ZS在60km/h时的道路噪声59.5分贝究竟是如何优秀,但确实有理由对ZS的实际表现 以信心。

经过这次NVH试验室参观,个人体会,上汽不愧为中国产销量最高的车企,有钱。而且有能够将钱转化为车辆品质提高的意识和决心。也难怪自从RX5以来,上汽呈现出一派欣欣向荣的景象,也期待未来的上汽车型能够带来更多的惊喜,真正达到甚至赶超合资。

T-bug说:

之前曾经有某自主企业业内朋友告诉我,几年前所谓“静音”就是把试验车开出去,哪里有声堵哪里。事实如何,我也不知道,因为基本没有自主品牌宣传NVH这事。如今开始“邀功”了,至少说明有人真的动手了——还好本次活动不是PPT了事,要不我真伤心。

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