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NVH不再是玄学!看思皓X8如何“抽丝剥茧”

  • 原创
  • 作者: 张杭天
  • 2020-12-03 10:00

易车原创 思皓X8作为思皓品牌首款燃油乘用车,被寄予了厚望。此前我在试驾的过程中发现的隔音品质确实超出我对于一款平均售价10万元左右的七座SUV的预期,令人感到满意。

隔音性能,在行业内一般被简称为NVH(Noise/Vibration/Harshness),考量的是整车的噪音或振动表现。这款新车背后,的NVH工程师团队付出了大量努力,我也有机会一探究竟,来与大家一起聊聊整车NVH背后的故事。

在介绍为NVH所付出的努力之前,我想先与大家分享一下它的实际隔音表现。我们在位于合肥的研发中心试车场进行了路试,当天天气为阴天,微风,气温为12℃左右,路面为干燥的柏油路面。

我们分别测试了在60km/h、80km/h、100km/h和120km/h下,驾驶员右耳侧的噪音表现(离地板高度约750mm)。其最终成绩如下:

根据内部的测试分享,相较于某合资与某自主品牌热销的竞品SUV车型,的车内噪音水平做到了全面领先。

在试驾的过程中,给人的主观感受是:在柏油路面上,路噪背景音较为均匀,频率区间较低,且车速提升后,外界传递入车内的风噪增强幅度较小,风噪源头较少,未在车内产生强烈的立体混响,没有过于恼人的嘈杂感。整体静谧性确实达到了同价位头部水准,令人满意。

出色的NVH表现,到底是如何达成的?思皓品牌的工程技术人员,与我们分享了更多深入的奥秘。

NVH经常被称为工程领域的“玄学”,因为主观评价的结果,是由大量客观因素经过非常复杂的机制相互间影响而产生的。想要优化,就要找到有效的参考目标。

品牌结合多年的经验积累与大众的经验传授,已经形成了完善的NVH正向开发流程,以为例,NVH开发共涉及19个子系统,具体被拆解至了615个细分的指标项。

的研发中心内有一个看似普通的计算机房,其实这是一个音品质实验室,前期可以在这里导入并分析竞品的NVH表现,抽丝剥茧般剥离出每一项细分指标的数据,并经过反复比对,最终设定出整车开发的性能指标。

举个咱们用车常见的例子,此次提出了一个“语音清晰度”概念——普通人或许只关注某车速下车内噪音的总能量等级,但是大部分人声都集中于某几个频率段,因此,着重控制了这些频率段的噪音向车内的传入,让车内的乘员在高速下依然可以保持轻松的交谈,给人更好的主观感受。

再举一个许多朋友到店看车时爱关注的“关门声品质”问题,工程团队对具有“高级感”的关门声进行了拆解分析,最终关联至了多项客观指标,并作出了针对性的优化。

从现场的实车体验看,的关门声沉稳且干脆利落,而同价位的两款竞品,其中一款在关门后出现“余音绕梁”般的噪音延时,伴随着显著的悬架摆动,而另一款竞品则能明显听出金属锁扣撞击所产生的高频噪音。

有了技术指标作为指挥棒,如何最终实现这些目标呢?在工程设计阶段,利用CAE(计算机辅助工程分析)技术,对进行全面的仿真分析,覆盖整车、子系统、零部件共计106大项指标,经过多轮次的分析考察及优化,在设计阶段全面提升 NVH性能。

CAE主要采用有限元分析手段 模拟出物品在特定条件下受力、形变等情况

进排气/外饰件产生的噪声源,噪音传递路径上零部件的模态(即易产生俗称为“共振”现象的零件固有频率),这些与零部件本身结构相关的指标,都可以通过CAE技术得到前期的仿真结论,省去大量试制零部件的成本,大大提高了研发效率。

以进气系统的噪音优化为例,历经10余种方案的传递损失、模态、流场、刚度的CAE分析,最终找寻出了几种相对较优的方案,在实车上进行“优中选优”的测试。

值得一提的是,在长期的设计开发过程中,的工程团队已经可以做到CAE分析指标与后期实验结果误差控制在5%以内。更准确地预测产品实际性能,意味着更好地指导产品的后续开发。同时,工程团队根据长期的经验,已经制定出了整车模态规划表,可以让CAE仿真结论快速找到参考值进行比对,有助于后续产品模块化开发,实现快速迭代更新。

CAE仿真可以大幅优化研发效果,但最终的实车测试,依然是绕不开的环节,马虎不得。工程团队具备国际国内领先的NVH声学试验室、模态试验室、刚度试验室、音品质试验室、混响室、振动噪声数采、声学照相机等试验资源。

我们刚好参观到了正在进行的门板隔音性能测试,被测试的门板零件一侧是用于采集车内噪音的全消声室,另一侧则是模拟外部环境音的混响室。通过混响室内发出的真实环境音,便可有效测试出某一零部件的实际隔音性能。

全消声室内侧的门板

混响室内发出模拟环境音的装置

两驱和四驱的转毂半消声室,则可以采集到车辆在全速段动态情况下路面或动力、传动系统所产生的噪音情况。为了尽可能地模拟外界的路况,试验室甚至专门准备了可固定于转毂外圈的仿粗糙沥青路面。

模拟四驱转毂

模拟粗糙路面

整车气密性是决定车辆风噪表现的基本性能指标,也采用了专门的设备进行精密检测。在125Pa工况下,实测的气体泄漏量为62.2 SCFM,优于大部分主流竞品,相较德系合资品牌依然有一定的差距。

据工程师介绍,气密性与车身精度、密封胶条材质等多重因素相关。德系产品车门采用一体冲压成型技术,对车身精度和气密性有较大的贡献,未来品牌的其他乘用车也将逐步应用这一技术。

目前思皓X8仍暂时采用分体焊接式车门

同时,工程师表示,虽然静态气密性略逊于德系产品,但是在高速行驶车内外存在气压差的情况下,其动态气密性和最终的风噪表现反而优于同价位的德系产品(与我在测试场的主观感受一致),这主要得益于高品质密封胶条的应用。

除此之外,针对排气系统进行3轮18种方案的实车验证,兼顾排气背压及消声减振能力,兼顾了怠速噪音表现与燃油经济性。还率先采用行业最新发布的《乘用车制动噪声及抖动整车道路试验方法及评价》标准对制动系统进行测试,经历近15轮的噪音匹配,制动噪音搜索里程超2万公里,累计制动次数超4万次

许多朋友在实际用车中或许会有这样的顾虑:新车NVH性能表现良好,但随着使用的增加,出现各式各样的异响,NVH性能衰退较快。我也针对该问题,向工程师请教他们的解决方案。

工程师表示,他们会与内部的新车路试团队紧密合作,在整车进行耐久性测试的过程中,参与车辆性能的评价;还会研究分析在售车型不同阶段的性能衰减,分析问题的来源,进行改进优化。

与此同时,工程团队在设计阶段便会为日后整车性能衰减留出一定的可靠余量。这其中,有一个案例令我印象深刻:的轮辋一共经历了四轮侧向刚度的提升优化,而其实最后一轮的侧向刚度优化对于新车的NVH实测贡献极低。

但是,工程师考虑到轮胎、衬套等橡胶零部件在长期使用过程中会产生损耗,为减少使用增长后路面激励向车内的传递,降低路噪,这一轮的侧向刚度优化依然被应用到了量产车型上。

此次参观与测试,给我留下的最深印象是:NVH绝非单纯的“玄学”,它是可以通过严谨的技术与经验进行优化的。

过度的“堆料”,会造成整车成本的增加,同时也会严重影响燃油经济性与制动系统等零部件的耐久性。良好的NVH工程,无需过度的“堆料”,往往可以实现“四两拨千斤”的效果。

回头看,它不仅有着良好的NVH性能,而且能以8.88-13.58万的售价切入市场,有着不错的性价比。同时,作为一款尺寸较大的中型5/6/7座SUV,它的各配置版本车重仅为1.6吨左右,我在此前试驾中实测的油耗仅为8.3L/100km。

这些信息都从侧面印证了:的工程团队已有出色的工程实力与成熟的方法论,以合理的成本打造出同级领先的NVH表现,为用户带来超出预期的品质感受。

当然,我们也必须认识到,目前整车NVH的行业平均水平,相较过往已有了大幅提高,对于非专业人士而言,不同产品的NVH差异或许仅在伯仲之间。一方面,的工程团队为细节品质优化所付出的大量努力,值得肯定;而另一方面,作为一个全新的乘用车品牌,我们也期待思皓能借合资双方的深厚经验积累,找到更合适的市场切口,持续推出具有用户吸引力的产品,将出色的工程实力转化为更多的消费者选票。

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