2/車外風(fēng)噪聲測(cè)試
除了要得到優(yōu)秀的風(fēng)阻系數(shù)之外,風(fēng)噪亦是新車開(kāi)發(fā)時(shí)非常非常重要的項(xiàng)目之一,它是氣流在車身表面產(chǎn)生了壓力脈動(dòng)而形成的。我們都知道汽車開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)過(guò)程中有一個(gè)特別重要的大類叫NVH,也就是噪聲、振動(dòng)和聲振平順性指標(biāo),風(fēng)噪當(dāng)然也是NVH中的一項(xiàng)。長(zhǎng)安汽車在這個(gè)項(xiàng)目上擁有國(guó)內(nèi)最頂尖的工程師團(tuán)隊(duì),其領(lǐng)導(dǎo)者是國(guó)內(nèi)NVH領(lǐng)域的泰斗級(jí)人物龐劍博士。
龐劍(長(zhǎng)安汽車工程研究總院副院長(zhǎng)和總工程師),曾任武漢船舶設(shè)計(jì)研究所工程師,Stewart and Stevenson公司高級(jí)工程師和技術(shù)專家。1999年加盟福特汽車公司,擔(dān)任福特汽車公司汽車動(dòng)力傳遞系統(tǒng)部門高級(jí)工程師、噪聲與振動(dòng)技術(shù)專家。
那么風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室又分為環(huán)境風(fēng)洞和空氣動(dòng)力學(xué)風(fēng)洞,風(fēng)噪測(cè)試一般要在做過(guò)聲學(xué)處理的低風(fēng)噪空氣動(dòng)力學(xué)風(fēng)洞中進(jìn)行,同濟(jì)大學(xué)風(fēng)洞中心則是國(guó)內(nèi)唯一既能夠提供環(huán)境風(fēng)洞,又可以提供低風(fēng)噪空氣動(dòng)力學(xué)風(fēng)洞的測(cè)試中心。而測(cè)試車外風(fēng)噪的主要目的在于識(shí)別車外風(fēng)噪的噪聲源,我們常見(jiàn)的車外風(fēng)噪測(cè)量方法有三種,分別是聲源識(shí)別測(cè)量、聲學(xué)聚焦鏡測(cè)量以及表面壓力分布測(cè)量,另外也有激光測(cè)量等不常用的方法,長(zhǎng)安歐尚只進(jìn)行聲源識(shí)別測(cè)量和表面壓力分布測(cè)量。
聲源識(shí)別測(cè)量時(shí)會(huì)運(yùn)用到聲學(xué)照相機(jī)這一設(shè)備,其原理就是將傳聲器陣列放置在遠(yuǎn)離流場(chǎng)的地方,聲源的聲波以平面波或者球形波的形式傳遞到陣列的每一個(gè)傳聲器上。聲源與每個(gè)傳聲器的距離和相對(duì)位置不同,每個(gè)傳聲器接受到聲波的時(shí)間不同。利用這種位置差異和時(shí)間差異,經(jīng)過(guò)一定的計(jì)算,增加選定方向上的信號(hào)而衰減其它方向的信號(hào),在傳聲器陣列中重建噪聲信號(hào),從而識(shí)別聲源。
而后在計(jì)算時(shí),應(yīng)用波束形成算法“延遲求和”,對(duì)傳聲器陳列中各陣元上測(cè)量的信號(hào)進(jìn)行加權(quán)、延時(shí)、求和等運(yùn)算,使得各陣元由位置差異引起的信號(hào)延時(shí)得到補(bǔ)償,形成具有空間指向性的結(jié)果,來(lái)指示聲源的方位。
而在表面壓力分布測(cè)量階段,我們主要測(cè)試的就是車輛固定測(cè)試位置上的脈動(dòng)壓力,應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)的軟件來(lái)研究車輛表面的脈動(dòng)壓力和表面流態(tài),這樣就可以得出汽車表面的壓力圖以及側(cè)窗位置上的壓力曲線圖,然后再把之前通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬的數(shù)據(jù)和試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。
汽車表面的脈動(dòng)壓力和車輛的表面流態(tài)是成正比的,而A柱和前車窗附近的區(qū)域是脈動(dòng)壓力較大的部分,所以我們常會(huì)在一些密封不好的車輛上聽(tīng)到來(lái)自A柱的風(fēng)噪,歐尚的表面壓力分布測(cè)量也主要是對(duì)這個(gè)部位進(jìn)行不斷的實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)。測(cè)試時(shí),工程團(tuán)隊(duì)同樣要對(duì)不同風(fēng)速、不同偏置角度下的車外風(fēng)噪數(shù)據(jù)進(jìn)行提取和分析。
3/車內(nèi)風(fēng)噪實(shí)驗(yàn)
說(shuō)完了車外風(fēng)噪,那么對(duì)于駕駛者來(lái)說(shuō),真正傳入車內(nèi)的風(fēng)噪有多少,對(duì)人的影響有多大,這才是最實(shí)際的,所以車內(nèi)風(fēng)噪的實(shí)驗(yàn)更是和乘坐舒適性息息相關(guān),測(cè)量的目的在于識(shí)別車內(nèi)風(fēng)噪噪聲源以及評(píng)估車內(nèi)風(fēng)噪水平。那么在車內(nèi)風(fēng)噪實(shí)驗(yàn)階段,工程師們常會(huì)使用到球形陣列、人工頭測(cè)量和傳聲器測(cè)量,當(dāng)然也會(huì)親身坐入車內(nèi)進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)。
因?yàn)槲覀兌贾,人耳?duì)于聲音的敏感度雖然沒(méi)有儀器那么高,但對(duì)于不同頻率和聲音,其通過(guò)耳朵進(jìn)入大腦后所產(chǎn)生的感觀是完全不同的。舉個(gè)例子,高音量的音樂(lè)一定比低頻的噪音要更容易讓人接受,這很容易讓人理解吧?所以車內(nèi)風(fēng)噪測(cè)試不單單是要保證風(fēng)噪低,而是要讓駕乘人員在乘坐時(shí)也不會(huì)對(duì)噪音感到惱人,這就是主觀評(píng)價(jià)的重要性。
實(shí)際測(cè)量的時(shí)候,儀器的測(cè)量和人工主觀評(píng)價(jià)會(huì)同步進(jìn)行,其中球形陣列可以有效定位儀表臺(tái)中間處的噪聲聲源,人工頭和傳聲器用來(lái)模擬不同位置上駕乘人員可以接收到的一切聲源,而工程師團(tuán)隊(duì)的“金耳朵”們則會(huì)被“關(guān)”在車內(nèi)好幾個(gè)小時(shí)來(lái)進(jìn)行主觀評(píng)價(jià),這是一個(gè)非常痛苦和難熬的階段,但也是一款車輛在用心開(kāi)發(fā)過(guò)程中不可避免的階段。
■ 編輯總結(jié):
在結(jié)束之前想說(shuō)的是,由于所有的測(cè)試數(shù)據(jù)均為商業(yè)機(jī)密,所以我們無(wú)法通過(guò)結(jié)論數(shù)據(jù)來(lái)為大家進(jìn)一步展現(xiàn),實(shí)在抱歉。而通過(guò)風(fēng)洞中心的反復(fù)測(cè)試,長(zhǎng)安歐尚在開(kāi)發(fā)過(guò)程中對(duì)自身產(chǎn)品也進(jìn)行了不斷的技術(shù)升級(jí),其光是NVH這塊就已經(jīng)進(jìn)行了20多項(xiàng)改進(jìn),其中更是有14個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行了重點(diǎn)突破,廠家對(duì)這臺(tái)新車研發(fā)過(guò)程中的努力可謂是用心良苦。
或許有的朋友會(huì)問(wèn),一臺(tái)車的噪音表現(xiàn)如何,不是還要取決于車身組裝品質(zhì)、車內(nèi)用料等方面嗎?我們也就這個(gè)問(wèn)題咨詢了王工程師,對(duì)方告訴我們確實(shí)是這樣的,而且也同樣重要。不過(guò)既然來(lái)到了風(fēng)洞,我們的目的就是把風(fēng)阻系數(shù)和風(fēng)噪兩方面盡可能做到最好,車輛的開(kāi)發(fā)畢竟是一個(gè)整體的工程,只有在單一項(xiàng)目上都盡力做到成本允許內(nèi)的最佳水準(zhǔn),整車的水平才會(huì)有質(zhì)的提升。正是這種全力以赴把產(chǎn)品做好的精神,讓我們對(duì)歐尚這款車充滿了期待,可以透露的是在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)我們仔細(xì)查看了這臺(tái)已接近量產(chǎn)的測(cè)試車,確實(shí)非常的棒。新車將在8月份正式上市,廠家所作的努力到底會(huì)否轉(zhuǎn)化為用戶的滿意度,到時(shí)就會(huì)揭曉。(文/圖/攝 汽車之家 黃正橋)
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借力無(wú)形間 圖說(shuō)概念之空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)
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