现如今,各家主机厂之间的车型比拼,几乎发展到了“武装到牙齿”的地步。从比谁空间大价格低,到比谁用料扎实配置齐全,再后来又在比谁吃得少跑得更快。这一步步残酷的市场竞争,确实为消费者带来了更高品质的车型。但从另一个角度来看,也为车企寻求市场突破,提出了更高的要求。
未来车企或将技术重点布局在哪?在《脑洞大开 2017汽车圈8大猜想》一文中,Y车评大胆预测了NVH(噪声、振动与声振粗糙度)会将是车企努力的重点方向,理由是在节能减排的大趋势下,目前的动力系统可压榨的空间趋小,研发成本趋高。车内配置随着技术的逐步下放,成本逐渐下降,普及率提升也不成问题。这样算来,与人感受最为直接的NVH,应该是消费者需求升级后,下一步提升汽车竞争力的博弈点。
NVH常被汽车工程师戏称为玄学,是因为关乎声音的变量实在是太多,正所谓牵一发而动全身,明面上的一个小点可能牵扯出暗地里众多的方方面面。NVH工程师们必须通过实验严苛地测试每一种变量和变量间的组合,才能找到最佳的解决方案。正如玄学可以看作偶然与必然的结合,NVH的工程师所要做的,就是对偶然性给出答案,对必然性加以控制。所以,优秀的NVH虽然关乎耳朵,但绝不是用“好耳朵”即可达到,背后需要经历大量的实验来进行检测和调教。期间所需要的人力、财力和技术支撑并不比研发一台发动机少多少。
同时,一辆车的NVH也绝对不是噪音大小和好听与否,它其实关乎车身的钣金工艺、材质用料、隔音科技等多方面,是衡量汽车制造品质的重要指标。据统计数据显示,每辆汽车约有1/3的故障问题都和车辆NVH有关,换言之这些都会通过用户的听觉来发现。所以,车辆“喉咙”发出声音的优劣决定了驾乘人员的用车体验。
如何让一部车有个好声音?近日,我探访了上汽NVH实验室,从即将上市的名爵ZS身上了解到一个好声音的诞生过程。上汽的工程师用“堵、隔、消”等多种途径让名爵ZS的声音中既能够消除不必要的噪音,又能保留车辆发动机、关门声等应有的美感。
为了区分好声音和坏声音,上汽的NVH工程师将声音数据做了科学的划分,通过比对乐器声音频率,将400Hz—600Hz作为最优的声音频率区间,对此区间范围外的频率声音进行有针对性的消除。
优良的气密性可以在车辆高速行驶时,有效隔绝车体风噪声透过未经密封处理的孔洞或间隙进入车内,达到“堵”的效果。如何检测车辆气密性?在密封实验室内,通过向车内持续灌注一定气压的气流,然后通过声学气密性检测仪,采用超声波检测方法,测试验证整车状态的泄漏量。现场一辆日系竞品车型的检测结果为98CFM(数值越低越好),同样条件下的名爵ZS则为56CFM。
为达到如此高的气密性,名爵ZS车身采用了100多道涂胶工序。整车有20处的膨胀块设计,隔绝车体内的空腔。车门和其他开闭件采用双道密封条设计。
在驾驶前舱的隔音上,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3mmEVA(一种常见化学聚合物,用作抗压防震),在两堵墙间填充PU泡沫用于吸音。隔音材料与车身钣金的巧妙组合,能有效阻挡绝大部分的车外噪声,只让适当的路感声音传到车内。
在车辆的其他部位,如仪表板、中央通道、B柱、D柱、行李箱侧饰面板等关键部位,名爵ZS都铺盖了大面积的PET吸音棉,对于提升车厢内的静音效果都有很好作用。
除去大量使用隔音材料隔绝噪音外,提升声音品质的另外一条途径是“放”好听的声音进来,这极其考验工程师的调试功底,也是NVH中最难的环节。
为了让车辆体现动感,上汽的工程师在发动机的进气和排气上下了不少功夫。进气噪声中高频噪声居多,所以进气系统的吸声管路内部覆有PET吸音棉,消除1000Hz以上高频噪声。四分之一波长管、谐振腔的采用,可以有效消除单频、特定频率的噪音。
而在关乎声浪的排气系统上,通过特殊的结构设计,降低消声器中低频的衰减能力,同时释放出200Hz—500Hz声音能量,让名爵ZS在加速过程中声音听起来动感有力。这一点也切中名爵ZS所面对的年轻消费者的需求。
甚至在关门声上,上汽的工程师也做了颇为细致的认真对待。不仅通过系统调试、主观评估、对标测试、乃至仿真分析等流程,设计出如同一本厚重的字典被扔到同样厚实的桌子上的听觉感受,而且在锁体包塑和静音设计、密封条压缩负荷优化、立柱的刚度强化、门外板的声学灵敏度设计方面,都做了非常细致入微的工作。
如此高规格的对待关门声,让我不得不佩服上汽工程师们的细心和聪明。要知道,在消费者实际购车的时候,最常见的判断方式就是听关门的声音。关门声的悦耳关乎车身的质量,这个虽然并不绝对,但能增强消费者对车辆安全性的心理暗示。
经过深入的探访和了解,名爵ZS在NVH上的用功的确有过人之处。而背后的“功臣”就是上汽NVH实验室,这里有必要对实验室作一个简要介绍。上汽NVH试验室包含整车转鼓半消声室、整车振动异响试验室、变速箱NVH实验室、全消/混响实验室、密封试验室,具备从整车、子系统、关键零部件到声学材料的NVH性能测试认证能力。
作为国内最大的四轮转鼓半消声室,可以完成所有整车级别车内外噪声的测试,由全球最大的噪音控制产品和系统提供商IAC制造,投入1.2亿。
全消声室,它主要的功能就是测试电机、喇叭等汽车零部件的声功率。打开厚达1米的大门,纵横交错的三角状物、凌空而建的钢丝 以及 下的“暗桩”,共同构造了一个科技感十足的空间。房间内遍布称为“尖劈”的三角状物,能有效地吸收所有入射声音。整个消声室的本底噪声只有8.2分贝,在不动不说的状态下,自己心跳声也听得清清楚楚。
在全消声室的隔壁是混响室,它可以测试材料的吸声系数和整车隔声量。混响室的整体浇注成型的不规则形状,其中两面墙是由一根根形状不一的圆柱体组成,顶部是五颜六色并有一定弧面的亚克力,并且六个面的表面都是光滑的。这种构造有点像剧院的设计,能充分反射声能,并能使其在房间中充分扩散。这个混响室容积达到304.7立方米,是目前国内唯一一个能开展整车级隔声试验的混响室。
作为一辆小型SUV定位的名爵ZS,常人会很难理解为什么要在这辆车身上耗费如此气力。从最初的外观、到动力总成,再到今天展现在我们面前的NVH,名爵ZS已然不够仅用“武装到牙齿”来形容了。其实说白了,SUV市场是最能名利双收的市场,一方面有着现实回 ,另一方面是市场上的占有率高了,品牌的宣传也随之到位。上汽乘用车十年之际推出的名爵ZS,对名爵品牌的支撑责任不言而喻。用一个爆款SUV带动整个品牌的老路能否再次走通,只有等2月14号名爵ZS预售之后,我们把这辆车开起来,答案也许就能揭晓吧。
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