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【图文】车噪如何消除?探访名爵ZS NVH试验室

时间:2017-02-19 21:27来源: 作者: 点击:
“声优”调校——NVH试验室NVH试验室并不是指单一的一个试验室,实际上,,另一个亮点是试验室中的转鼓系统,通过对车门锁体静音设计,但车企用在这方面的小心思还是挺有


  [爱卡汽车 科技频道 原创]

  对于汽车而言,安静的行驶环境能让大多数人产生好感,毕竟噪声会让我们心烦意乱,谁也不想在旅行的途中被噪声打扰。那么汽车的噪声是如何产生的呢,汽车厂家又有那些技术可以抑制噪声?带着这些问题,我来到了位于上海的上汽乘用车安亭工厂,在这里我们会看到科技范十足的NVH试验室,可以了解如何降低车辆噪声,最后还能领略声音的艺术……

一、“声优”调校——NVH试验室

  NVH试验室并不是指单一的一个试验室,实际上,这是一系列“声音”试验室的总称。而NVH的含义指的是Noise噪声、Vibration振动和Harshness声振粗糙度,NVH静音工程的目标主要也是降低噪声和异响。所以说,NVH与车辆的声音品质是对应的,车企想让新车得到优秀的声音品质,一系列的声音试验必不可少,这就是NVH试验室的由来。下面,我就挑几个试验室给大家科普一下。

1、密封试验室

  密封试验室可以测试分析整车和白车身的气密性,对调试发动机高频噪声、轮胎噪声、风噪声等有重要意义。

密封试验室并没有太多神秘的设备,主要由密封测试设备和声学气密性监测器组成。

 

  进行密封测试的试验室一般会有两台车辆,一台是对标车型,一台是自己的车型。之所以这样,除了对竞争车型进行对比外,还要针对竞争车型的缺点进行优化。

以上图的缤智为例,缤智在车内加压后,泄漏量较多的部位为门把手和车窗,那么在研发此类SUV车型时,厂家就会对这两个部位多加注意。

 

测试过程也比较简单(最后的分析当然不是)。密封测试设备对车内加压,再通过气密性监测器确定漏气的位置和泄漏量。

 

从测试结果来看,名爵ZS的整车气密性仅为55.9CFM,相比同级别100CFM左右的气密水平,还是很有优势的。

 

  优秀的气密性对驾驶者来说,最明显的感受就是高速行驶安静,在开启空调的情况下车内温度会更稳定。举个例子,夏天开冷风,如果气密性太差,温度会很快上升,间接增大空调功率,同时也会增加油耗,所以说好的气密性与消费者息息相关。

2、四轮转鼓半消声试验室

  作为NVH试验室中的“明星”,四轮转鼓半消声试验室可谓造价高昂。上汽的这个试验室由IAC Acoustics负责建造,总投资超过1.2亿元。

名爵ZS四轮转鼓半消声试验室

 

价格不菲自然有其自身的道理。我们先看看四周,这些颇具艺术造型的条状物叫做尖劈,能有效地吸收所有入射声音,因此在这个试验室内会非常安静。

 

另一个亮点是试验室中的转鼓系统。这套系统由四台电机单独控制,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,基本模拟到了日后实车在所有路况下的行驶速度。

 

除此之外,这套转鼓系统噪声也极小,堪称世界上最安静的转鼓,100km/h转鼓运行噪声只有45dB,这个噪声就好比凌晨的小区住宅。

 

这个试验室主要测试整车车内振动和系统的噪声特性。以关门声为例,通过对车门锁体静音设计、门外板造型、门柱刚度等方面进行改进,通过仿真人形对关门声进行测试。最终得到厚重的关门声。

 

  除此之外,像胎噪测试等车内子系统测试也可以在这里进行。最后我想对所谓的车门关闭判断车好坏哆嗦几句。首先,这并不是一个准确判断车好车坏的依据,但车企用在这方面的小心思还是挺有意思的。比如想要关门声干净利索,那必须对车门结构进行匹配设计,做工要过关,如果想要声音低沉、厚重(给消费者安全感的心里暗示),那么必须要加强材料质量和厚实度。从现场的体验来看,名爵ZS确实下了不少功夫,关门的声音更偏向低沉、厚重,很有德系范儿。

3、全消/混响试验室

  全消/混响试验室的标准定义枯燥无味,直接上图带大家参观一下。

这个是全消声试验室,其实就是四轮转鼓半消声试验室的进阶版,四面八方全是尖劈,更夸张的是,整个房间还采取了与原有建筑完全分离的“房中房”式隔声结构,整个消声室的噪声只有8.2dB。

 

脚下其实也是尖劈,我们能行走在上面全靠这层钢丝网。

 

全消声室的隔壁是混响室。其里面的构造有点像剧院,墙面十分光滑,能充分反射声能,并能使其在房间中充分扩散。

 

  全消声试验室的作用是测试电机、喇叭等汽车零部件的声功率。而混响室的功能是测试材料的吸声系数和整车隔声量。

二、车噪是如何降低的?

  对于一辆车的动力或者变速箱顿挫,实际上很多消费者并不是非常关心,但车噪却不同。车噪对于消费者而言是最直接、最表面的体验。所谓车子的高级感,除了内饰的材质用料,车内噪声占了很大比重。

  下面,我就以名爵ZS声音研发技术为例,讲讲上汽如何对车噪进行控制。

上汽声音方面的设计理念称之为“Sound Tuning”,它的含义就是要确保噪声做到足够静,同时发动机、关门声做到有“质感”。

 

  为了达到这个目标,既需要先天的优秀“根骨”,也需要“后天”的测试改进。我们先来看“先天性”的问题。

名爵ZS使用了上汽SGE 16T发动机。这台三缸机采用小惯量涡轮增压器,通过电子旁通控制,降低工作噪声;链条匹配最优张紧力,配合发动机罩盖从设计上降低噪声。

 

进排气系统方面。进气端车辆一般会产生高频噪声,名爵ZS通过使用仿生学设计的“蜂巢”形状来提供结构强度,同时内部还覆盖PET吸音棉来消除1000Hz以上的高频噪声。

 

我们从图中还可以看到。ZS的进气管加入了十分规整的谐振腔,通过调试,可以使汽车声音更加饱满。

 

  排气系统的设计保密程度较高。这部分主要通过仿真软件设计其内部构造降低噪声,同时其声音衰减能力还不能过强,保证在排气过程中释放200Hz-500Hz声音能量,使加速声音听起来动感有力。

接下来是动力总成悬置的选择。汽车发动机或者变速箱都是通过悬置在车身上固定,悬置本身即可减少发动机振动,而ZS通过对橡胶衬套成分优化,加固支架等措施,进一步减少发动机振动。

 

优秀“根骨”的最后一个要素是车身。名爵ZS细致的CAE分析可以从一开始保证整车气密性。从钣金层面即可入手,同时车内还有空腔隔断设计,阻断空腔传递路径。

 

再看看车顶。因为车顶是一块完整的材料,因此就如同鼓面一样,十分容易产生噪声。名爵ZS的方法是增加加强筋,提高车顶强度同时也可以减少噪声。

 

  其实在车身方面,减少噪声的方式还有很多很多,比如备胎槽的波浪形设计,门柱的设计等,这里就不再一一列举。

  说完“先天”条件,我们再看看“后天”努力的部分。

  首先是大家很熟悉的隔音材料。

名爵ZS在车身立柱、中央通道、仪表台等位置都加入了吸音棉。这种吸音棉为微米级的纤维材料,吸声系数为0.95,可将95%的入射声波吸收,以此到达消声的目的。

 

需要提醒大家,并不是吸音棉越厚越好,门板上每块吸音棉的设计和厚度都经过工程师精心测试和计算,当然,对于企业来说要考虑成本,但对后期改装来说,一味增加厚度只会使车内声音沉闷。

 

名爵ZS的另外一个亮点是前围绝缘垫的设计(发动机防火墙后面的部分)。

 

这部分利用了双层玻璃的理念,采用饰板+隔音垫+车身钣金的组合,成为阻隔车噪的重要因素。

 

  编辑点评:总体来说,上汽目前对车噪的控制方式就来源于上面几个方面,通过对材质和车身设计的双管齐下,名爵ZS在车噪方面表现可圈可点,不过只是静态的体验还无法得到最终结果,很期待这款车的动态测试。

    相关内容回顾:

    集众多优势于一身 上汽名爵ZS底盘解析

(责任编辑:admin)
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