[汽車之家 基礎(chǔ)知識] 每個人都或多或少有著一些不為人知的東西,每款汽車也都有著許多鍵盤俠們所沒有觸及的地方。它們都隱藏在車輛的各處設(shè)計(jì)之中,默默的為車輛運(yùn)轉(zhuǎn)做出貢獻(xiàn)。NVH便是這些不為人知的細(xì)節(jié)之一,今天我們就將通過名爵ZS這款定位年輕消費(fèi)群體的車型來一探究竟。
● NVH是什么?可以吃嗎?
相信大家對NVH早有耳聞,它是Noise(噪音)、Vibration(振動)、Harshness(聲振粗糙度)的縮寫。其中,Noise可分為空氣聲和結(jié)構(gòu)聲;Vibration則是指的是我們?nèi)梭w感受到的振動頻率(0.5-500Hz);Harshness是指噪聲和振動的品質(zhì),是較為主觀的感受。
一臺整車絕大部分零件都會對其整體NVH表現(xiàn)造成影響,NVH并不是許多人想象中的在車輛開發(fā)后期才開始考慮的部分,而是在車輛研發(fā)之初就需要考慮的問題。簡單的說,NVH不僅僅是后期增加吸音棉或者橡膠襯套之類的部件就可解決的,更重要的是需要對車輛結(jié)構(gòu)、造型等多部分加以優(yōu)化才能取得優(yōu)異的表現(xiàn)。
● 主角是誰?
我們今天的主角表現(xiàn)便是這款還未上市的名爵ZS車型,新車定位于小型SUV,有著非常年輕、時尚的設(shè)計(jì),稍早前我們也對它的靜態(tài)、動態(tài)表現(xiàn)進(jìn)行了解析,我的同事也對它給予了不錯的評價。此次我們將前往位于上海安亭的上汽技術(shù)中心NVH試驗(yàn)室對名爵ZS車型在NVH方面的設(shè)計(jì)進(jìn)行了解。
上汽技術(shù)中心NVH試驗(yàn)室于2015年6月建成,主要用于上汽旗下車型NVH的開發(fā)和驗(yàn)證。其試驗(yàn)室主要包括四轉(zhuǎn)鼓半消聲室、二轉(zhuǎn)鼓半消聲室、變速箱NVH試驗(yàn)室、全消-混響室、整車振動異響試驗(yàn)室以及零部件振動異響試驗(yàn)室等10個試驗(yàn)室,硬件設(shè)施在國內(nèi)較有優(yōu)勢。
● 風(fēng)噪大,原來與這些有關(guān)!
首先我們來到整車密封試驗(yàn)室,來看看整車密封性能。整個工作需要經(jīng)過仿真分析、對標(biāo)測試、主觀評估以及系統(tǒng)調(diào)試,共計(jì)四個階段。當(dāng)然,這也是幾乎所有細(xì)分項(xiàng)目所需要經(jīng)歷的過程。
良好的整車密封性能夠有效降低風(fēng)噪,提高駕乘的舒適性。特別是在高速巡航時,將孔洞、間隙等細(xì)微處密封得當(dāng),有著優(yōu)秀密封性的車輛能夠隔絕絕大部分風(fēng)噪。相比其他這方面處理欠佳的車型來說,兩者之間有著非常大的差異。
在整車密封試驗(yàn)室現(xiàn)場擺放了一臺名爵ZS和一臺對標(biāo)車型。通過工程師現(xiàn)場試驗(yàn)我們可以看到,名爵ZS的氣密性能夠低至56SCFM(數(shù)值越低越好),而對標(biāo)車型則為95SCFM,優(yōu)勢非常明顯。新車在設(shè)計(jì)前期通過CAE分析,對車輛鈑金細(xì)縫進(jìn)行了優(yōu)化、車身多達(dá)100多道涂膠工序以及車身開閉件雙道密封條等設(shè)計(jì)都是取得良好表現(xiàn)的基石。
談到車身結(jié)構(gòu),或許許多朋友都認(rèn)為這是和安全有關(guān)的部件,與NVH并沒有太多關(guān)系,其實(shí)不然。正如我上文講到的,NVH是與車輛研發(fā)一同開始的,并不是半路出家的成員。工程師為了獲得最佳的車輛NVH表現(xiàn),自然也對車身結(jié)構(gòu)動了手腳。不信?那請您繼續(xù)往下看。
相信大家在中學(xué)物理課時就已經(jīng)知道了——聲音傳播速度在空氣中比在固體中更慢。而上汽的工程師也因此在名爵ZS全車20處位置采用了空腔割斷設(shè)計(jì),通過空氣的特性來阻斷空腔傳遞路徑,減緩噪音的傳遞。此外,工程師還應(yīng)用了PU泡沫填充在厚度為3mm的EVA材質(zhì)(乙烯-醋酸乙烯共聚物)與車身鈑金之間,來達(dá)到阻隔噪音的目的。
通過白車身我們可以看到,工程師在車內(nèi)頂部設(shè)有多條橫梁以減少擺動、降低振動的傳播,并通過相應(yīng)的阻尼墊對其進(jìn)行吸收。當(dāng)然,并不是一股腦的大量添加阻尼墊等部件,畢竟這些材料會增加車重。比如,如果能夠通過增加50%的阻尼墊達(dá)到減少80%振動的效果,那即是被認(rèn)可的。另外,工程師在備胎槽加入了水波紋,提高了共振頻率,從而達(dá)到降噪的目的,這也是大多數(shù)車型NVH所采用的招數(shù)。
除此之外,車輛各處隱藏的PET吸音棉也對提高靜音性能功不可沒。而在事后的交流時,當(dāng)我向工程師問到未來是否會有著諸如巴斯夫Infinergy(阿迪達(dá)斯Yeezy&NMD采用的BOOST鞋底便是這種材料,點(diǎn)擊查看介紹)等創(chuàng)新型材質(zhì)加入時,工程師并沒有立即否認(rèn)這一可能性?磥碓诓痪玫膶,我們或許也會為了像搶購一雙阿迪達(dá)斯Yeezy 350那樣,而排隊(duì)購車喲~
對于各個產(chǎn)生噪音的零件,工程師也毫不手軟的用“五花大綁”來伺候它們。我們都知道車輛的進(jìn)氣系統(tǒng)一定要有進(jìn)氣管,但是進(jìn)氣管會產(chǎn)生噪聲。為了解決這一問題,名爵ZS的進(jìn)氣系統(tǒng)加入了六邊形的開孔,除了能夠提供結(jié)構(gòu)表面需要的強(qiáng)度之外,在其內(nèi)部還設(shè)置了PET吸音棉,可消除1000Hz以上的高頻噪音。而四分之一波長管以及諧振腔等部件的應(yīng)用,也讓車輛對噪音處理得更為徹底。例如,在我們踩油門時常聽到的“呲呲呲”聲,很可能是因?yàn)檫M(jìn)氣管路而產(chǎn)生的高頻噪聲 ,而消除這些噪聲就需要四分之一波長管、諧振腔出馬了。
● 如何測試其功力呢?
“是騾子是馬,拉出來溜溜”。在對各個部件的NVH效應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后,就來到了驗(yàn)證環(huán)節(jié),這時候工程師便會將單一零件移至全消-混響室來進(jìn)行測試。
全消-混響室的面積都較半消聲室小了很多,全消室只能對前保險杠、車門等零部件進(jìn)行測試。硬件上它與半消聲室一樣都采用了吸聲尖劈,但不同之處在于它的地面采用了鋼絲網(wǎng),而鋼絲網(wǎng)下方依舊是尖劈,從而達(dá)到全消的目的。或許大家對其性能并沒有概念,簡單來說,身處室內(nèi),安靜時甚至可以聽見自己的心跳聲。另外,全消室還需將室內(nèi)溫度保持在23攝氏度左右,濕度恒定在50%-80%之間。而混響室則是擁有截至頻率100Hz,低頻混響時間大于6秒的功力。
各個部件驗(yàn)證完后,最終都要放在整車上進(jìn)行測試,而四轉(zhuǎn)鼓半消聲室就是專門針對整車測試的試驗(yàn)室。說到四轉(zhuǎn)鼓半消聲室,或許大家都能很快的理解“半消聲室”的意義,那么“四轉(zhuǎn)鼓”又是什么意思呢?其實(shí)我們可以簡單的理解為四轉(zhuǎn)鼓可對車輛四個車輪進(jìn)行動態(tài)試驗(yàn),二轉(zhuǎn)鼓即是對車輛其中的兩個車輪進(jìn)行試驗(yàn)。一般而言,兩驅(qū)車型都采用二轉(zhuǎn)鼓半消聲室。
上汽的這座四轉(zhuǎn)鼓半消聲室由IAC制造,其為全球知名的噪音控制產(chǎn)品和系統(tǒng)的提供商。整座四轉(zhuǎn)鼓半消聲室采用鋼筋水泥打造,地下鋪設(shè)有彈簧,可模擬光滑和粗糙路面情況,并在左右兩側(cè)各設(shè)有21個麥克對數(shù)據(jù)進(jìn)行錄取。此外,消聲室轉(zhuǎn)鼓工作時的靜音性能也非常棒。當(dāng)車速處于100km/h時,僅產(chǎn)生45dB的噪音,相當(dāng)于居民小區(qū)的水平。而室內(nèi)5面都采用了尖劈狀結(jié)構(gòu)作為吸聲體,通過把多孔材料做成楔形吸聲體,從而讓聲波從尖端入射,并最終轉(zhuǎn)換為熱量被耗散,這對分析車輛噪音產(chǎn)生的原因和傳播路徑提供了很好的硬性條件。由于四轉(zhuǎn)鼓半消聲室的面積很大,因此這里也成為了整車測試的場地。
編輯總結(jié):
往往正是NVH這些看不見的細(xì)節(jié),決定了一款車型給予消費(fèi)者的品質(zhì)感。一輛車的缺點(diǎn)、優(yōu)勢不是幾個參數(shù)或是配置能決定的,還有許多其內(nèi)在的不為人知的部件所左右。那么,名爵ZS能取悅年輕人的屁股和耳朵嗎?現(xiàn)在我也無法回答,待其上市后再揭曉答案吧。(圖/文/攝 汽車之家 周楚然)
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