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是什么让车子“静”下来?

www.zaoan.cc 2019年04月03日 17:07来源:网络整理手机版

  探秘实验室(一)

  实验室就像是一个“孵化器”,所有的创新设计,所有脑洞大开的想法最终都要经过实验室的检验才能落地。谈起实验室,相信神秘是绝大多数人的第一印象:一群穿着白大褂的专家,身边都是些叫不出名目的实验器材,在做着各种各样高深莫测的测试……为了揭开这道神秘面纱,全媒体记者将走进汽车、家居的实验室,看看专业工程师如何降低汽车的噪音、增加家具的耐久度、在高寒高温下测试汽车的性能……

  本期,记者首先探秘了汽车企业的NVH实验室。所谓NVH,就是噪声、振动与声振粗糙度的简称,简单来说就是要让汽车开起来安静,它也是汽车内在品质最综合的表现。也许对于用户来说,车内振动和车内噪音给用户的感受是最直接的,“安静”就是“安静”。而对汽车工程师来说,还可以分拆为来自“噪音”“振动”和“声振粗糙度”的影响。假如大伙有机会去参观汽车研发中心,那么一定不要错过NVH实验室。因为NVH性能开发是一项非常复杂的系统工程,综合反映汽车的内在品质,能综合反映一家汽车企业的研发技术和制造精细化。

  文、图、表/广州日报全媒体记者 周伟力

  【知多点】

  什么是NVH?

  噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)的英文缩写。

  噪声(Noise)主要指乘客听到的车内噪声,包括发动机噪声、进排气噪声、轮胎噪声、风噪声、传动系齿轮啮合噪声、车内面板振动辐射噪声等。另外,还有车外噪声,亦即汽车行驶中对交通环境的辐射噪声。

  振动(Vibration)主要指乘客感觉到的方向盘、地板和座椅等的抖动,通常由发动机和不平路面的激励引起。

  声振粗糙度(Harshness)通常指乘客感受到的异响、声品质(不悦耳)和汽车非平稳运动、颠簸、冲击(不平顺)等。

  优秀还是卓越?测试调校说了算

  完成NVH的性能设计,工作只完成了三分之一,剩下两部分是“仿真分析”和“测试调校”。顾名思义,“仿真分析”便是通过科技的手段进行仿真分析。这事听起来简单,做起来困难:采用什么样的仿真工具,建立什么样的数据模型,采用什么样的分析方法,如何确定仿真精度在合理范围之内……这一切,离不开丰富的经验、专业的造诣和整体把控能力。

  据了解,从传祺GS8到GM8,广汽传祺高端车型的乘坐舒适性获得业内一致好评,而NVH就是其最为突出的卖点。这其中,“仿真分析”是关键一环。对NVH进行正向研发,需要具备整车路噪、车内风噪、整车传动系统NVH、异响仿真等高难度仿真工作的能力。更为关键的是,整车仿真的精度也达到比较高的水平,整车模态与试验结果相比,误差要控制在2%以内。

  完成NVH性能设计和仿真分析之后,就需要制造出样车,进行关键的“测试调校”。NVH开发最大挑战之处在于,即便在每一个环节都做到最好,但仍需要通过测试,进行反复的调校,最终才能呈现出预期的综合性能。

  “测试调校”又分两大环节,一是试验室测试,二是NVH专用测试路面。可以将前者看成是武侠小说里的“少林寺十八铜人阵”,闯过去,意味着能力全面,没有短板。后者显然便是“实战”,只有在“实战”中脱颖而出,将遗留问题全部解决,并确保生产一致性,才有闯荡“江湖”的资本。所谓“生产一致性”,就是整车性能和效果不能只停留在试验室阶段,还要出现在最终量产车型上。

  汽车工程师是如何工作的

  汽车工程师是如何工作的:在NVH领域,风噪是扎在很多人心里的一根针。与发动机噪音、路噪不同,汽车在高速行驶时,这两种噪声源会趋于稳定,因此在听觉上会减弱。这个时候,风就成为了一个“最不安分”的因素——要么迎面撞上前风挡,发出一阵阵“噗噗”的噪音,要么切过后视镜尾侧,带来“呼呼”声和“嘶嘶”漏气的声音。

  这是一个成因极其复杂、多变的课题,关联造型设计、密封、生产精度等多个技术领域,还有最难以捉摸、不稳定的气候因素。后视镜0.5毫米的安装偏差,都可能导致风噪声偏大。如何解决?事实上没有别的办法,只有深入探究风噪产生的根源和传递路径,不断地试验、梳理和总结。几十轮的迭代优化、横跨多个技术领域的反复沟通协调、一次次的推翻重演,可能最终只能让风噪水平改善1~3个百分点。为了确保试验数据的精准性,需要不停地进行道路测试。不达标、不妥协,这便是汽车工程师们工作的主要内容。

  正是这种“锱铢必较”,才有更好的NVH性能呈现。以传祺GM8为例,在115项NVH性能客观指标中,GM8有94项优于同级新款标杆合资品牌车。其中,风噪实测值也非常理想,以120km/h行驶在高速路上时,车内噪声仅66dB,像会议室一样安静。

  被称为汽车研发的“玄学”

  在汽车研发领域,NVH被称为“玄学”,是因为影响NVH的因素多,像用户感受到方向盘抖动,原因不在方向盘装配不到位,而是由车尾部的排气管引起;安装在车门上的后视镜有0.5毫米的偏差,风噪音会明显偏大……影响噪音和震动的原因和复杂性非常广。首先,发动机、变速箱、进排气系统、不平路面、风、电子电器等都是它的振动噪声源。其次,振动和噪声形成的机理复杂,理论基础各异。再者,NVH性能受制造精度的影响很大,尤其是橡胶件的刚度控制难度较大。最后,还有最难以捉摸的、因人而异的驾驶习惯、保养维修和使用环境。

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