汽车隔音性能经常被人称作玄学,隔音好坏似乎与品牌和价格并没有直接关联,价格贵但是隔音很一般的比比皆是。汽车厂商开发一辆车时,如何去改善隔音?这里就要从NVH说起,NVH简单一点说就是指噪音和振动,一辆车开起来是否高级这两点很关键。开发一款高档车时,工程师需要不断去优化NVH,而它牵扯的面又比较广,因此NVH是一项大工程。
NVH这项工程一般肉眼又看不到,并且相对比较复杂,大家对它的了解不多因此容易忽视,但是真正用车时就会切身感受到它的重要性。NVH好的车是不是都比较昂贵?这倒并不是,它的好坏主要看前期设计和后期优化,因此NVH主要考验的是研发技术。
国内建有先进NVH实验室的厂商非常少,而上汽就是其中的少数之一。上汽不仅有10个业内领先的NVH实验室,它的噪音测试标准也领先合资品牌,基于领先的实验室以及测试标准打造的名爵HS就是最好案例。
名爵HS的NVH性能究竟怎样?上汽的研发工程师上来就摆出一组数据,从噪音分贝看名爵HS几乎比目前主流的合资品牌还好。上汽如何在有限的成本内,做出这样的NVH水准?教授走进了名爵HS的诞生地上汽NVH实验室,并从名爵HS研发工程师那得到了答案。
优异的NVH是如何诞生的?
一辆NVH优化比较好的车,开发初期大致会经过三个流程,首先是建模分析随后是模拟测试,最后是道路测试。建模分析就是通过软件来模拟车身NVH特性,比如气流对车身具体部位的影响,然后就可以针对性的优化。
NVH有几个比较有意思的测试项目,比如气密性测试,工程师会不断往车内打入空气,打入空气时如果压力变化很大,说明车身部分地方漏气,于是就要针对性的加强车身密封性。
密封性能差会导致隔音性能急剧下降,驾驶舱与发动机舱之间的防火墙开孔就是一个例子。很多线束以及空调管道通过孔洞接入车厢内,开孔哪怕只裸露1%隔音量都会下降50%,名爵HS不仅车身开孔少所有开孔都是双层密封处理。
细节决定效果
一辆车的噪音源主要是动力总成、风噪和路噪,这三点几乎牵扯到整个车辆,因此NVH是一项大工程。要把这个大工程做好就需要处理好每个细节。细节优化的第一步就是车身,很多车后期升级都没法改善隔音问题就出在车身上。
大部分的路噪都是通过车身传递进来的,在车身设计时需要针对性的优化,名爵HS的白车身底板不规则造型并不是随意处理的,底板这些凹陷和凸起就是为了降低噪音,而这也是前期建模时计算好的。
白车身的结构优化好后,还需要针对性的加强,因此底板上隔音薄弱部位都贴了止震板,它的作用就是抑制震动。
除了车身底板,后轮轮拱侧也有止震板,不过轮拱的止震板材料略有不同,止震板是通过加热后贴上去的,但是轮拱侧基本是垂直的,普通止震板可能会掉下来,因此必须采用磁性止震板。
名爵HS底板经过车身结构优化和止震板抑制震动后,还会在地台上铺设大面积的发泡棉,发泡棉也属于海绵,但汽车对这种材料的要求更高。发泡棉可以降低噪音,因此从车身底板传来的噪音被进一步消弱。
在白车身内部还可以看到很多隔音处理,这些一块一块的隔音棉都会塞进车身各种部位内。
例如,名爵HS车身纵梁内侧放置了隔音棉进行阻隔,这种阻隔是为了降低空气在车身内流动产生的噪音。另外前翼子板与A住的衔接处以及后翼子板内部也有阻隔设计,阻隔的部位都是计算后确定的。
隔音棉几乎是车身上最常见的降噪材料,隔音棉看上去就是一块简单棉布,但是这里面也有不少文章。
名爵HS所采用的是双阻份隔音棉,这种隔音棉是两种材料合成而且内部结构有着更好的声学特性,上汽的NVH工程师表示,双阻份隔音棉是同类型中效果最好的。
名爵HS车厢内部隔音棉使用量非常之多,除了四个车门外,仪表板上下侧、高音喇叭外板以及手套箱上侧等部位都使用了双阻份隔音棉。
大家估计会好奇,仪表板上下侧都配隔音棉有什么用?这点教授也与上汽NVH工程师请教过,他做了一个简单的比喻,车厢就像一个鼓,当有噪音传递进来时会使声音扩大,如果鼓的两面配有隔音材料,那么噪音就会逐渐被消弱。
让人想不到的是,名爵HS前轮拱、发动机盖内侧以及后备箱防擦板内侧等等部位都配有隔音棉降噪,可以说HS隔音方面用料真的非常足。
NVH优化的不仅是车身
NVH要做的不仅仅是优化加强车身隔音性能,它还要想办法优化动力总成、进排气系统、悬架甚至轮胎。
名爵HS的排气设计也很讲究,它的消音器分为中段和尾段,两个消音器的设计也有不同,中段是一个尺寸比较小的反射式消音器,而尾段是复合式消音器,也就是反射式加消音式结合。
为什么会采用这种布局,教授也与负责排气优化的工程师请教过,工程师表示这是经过权衡背压和排气声压后确定的,尾段上的孔洞大小和数量都是经过特别计算,而双出式设计也是为了减少背压,并且让排气声听起来更均衡。
除了排气噪音外,排气脉冲引起的震动也会影响NVH表现,名爵HS的排气上一共有6个吊耳,这些吊耳能够将排气维持一定的刚性。
排气背压的变化也需要对发动机进行相应改动,所以说NVH是个系统工程,它涉及的面特别广。看过名爵HS设计后,或许大家对NVH有了更多了解。提高NVH性能不仅仅是堆砌隔音材料那么简单,它首先要经过各种先进软件模拟计算,然后再测试验证,最后从一个个细节上改进得来。
总结
2018年名爵品牌全球销量超过27万辆,同比增长100%,这种增长速度在自主品牌中是非常少见的,销量大涨与出色的产品力密不可分。上汽研发实力有目共睹, 从名爵HS上可以看到,NVH设计是复杂的系统工程,而名爵HS这个领域的表现并不逊色合资品牌。