某領導:P工,我們的客戶反映在高速上行車速度在70~90km/h之間的時候,方向盤產(chǎn)生較高頻率的振動,客戶對此非常不滿意,嚷嚷著要退車,你分析以下原因,然后出一個整改方案……
P工:……
某領導:P工,我們的客戶反映我們的車在顛簸路況下,車身左前下方會產(chǎn)生“咔嗒咔嗒”的打鐵聲,客戶覺得該車有嚴重質(zhì)量問題,嚷嚷著要退車,你分析以下噪聲源在哪里,然后拿出一個整改方案來……
P工:……
某領導:P工,我們的客戶反映,我公司XXX型號的車型駕駛室隔音性能不好,高速行駛時產(chǎn)生的風噪聲嚴重影響車內(nèi)乘員體驗,客戶對此非常抱怨,你組織相關人員分析一下,拿出一個整改方案來……
P工:……
對上面的這幾個段子,相信了解的人看到后會露出會心一笑的表情,而不了解的人或許無法體會出段子的精髓。其實這幾個段子都講述了同一個問題,那就是車輛的NVH。那么為何上面的段子懂的人會會心一笑呢?
那是因為“NVH”在行業(yè)內(nèi)被稱為車輛工程中的“玄學”。當然,要理解這個,那就必須先了解何謂NVH,為什么最近這個詞會突然火起來?
NVH其實是三個英文單詞的縮寫:N-NOISE,噪聲;V-Vibration,震動;H-Harshness,聲震粗糙度,也就是聲音和震動的粗糙度,描述了噪聲和振動的品質(zhì)。噪聲和震動很好理解,那么聲震粗糙度又如何理解呢?打個不恰當?shù)谋确?,我們聽音樂的時候,音量即使稍微大一點或許也不會覺得難受,但如果是粉筆劃過黑板的聲音,哪怕音量再小我們也會覺得難受,這就是噪音粗糙度。當然聲震粗糙度并非只是這么簡單,這里只是為了方便大家理解而做了一個不恰當?shù)谋确?,畢竟音樂不能算是噪聲?br>
最近NVH突然就火起來了,其實也并非是無緣無故火的,這與中國品牌的進步脫不了干系。
以前中國品牌給人的印象就是“技術落后,做工粗糙,車開起來除了喇叭不響,哪都響?!蓖瑫r,由于合資品牌的擠壓,銷量一直上不去,也就導致了利潤不高,沒有太多資金投入到研發(fā)、設計領域。
不過近幾年,中國品牌的品質(zhì)提升非常明顯。一方面,隨著消費者對汽車的訴求已不滿足于僅僅作為代步出行,車輛的乘坐舒適性、靜音性等成為了大家所關注的焦點。另一方面,隨著中國品牌在SUV領域的發(fā)力,已經(jīng)有了足夠的銷量,積攢了足夠的資金。
這時候中國品牌就開始不安于現(xiàn)狀,紛紛投入到設計研發(fā)領域,為的就是能夠追上合資品牌。這時候車輛工程上重要的一環(huán)——NVH,就開始進入了中國品牌的視野。近幾年,很多中國品牌紛紛耗費巨資建立了自己的NVH實驗室,為的就是能夠提升產(chǎn)品的駕乘品質(zhì)和舒適度。
汽車NVH之所以被稱為“玄學”的原因有多方面:
一個是前文提到的聲震粗糙度,畢竟主觀影響大的因素,表現(xiàn)在每一個個體上都是不一樣的,可能我覺得沒啥,但有人就覺得不舒服;
其次,據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,每輛汽車約有1/3的故障問題都和車輛NVH有關,可見其重要性;
最后一個原因是汽車是由千萬個零件組裝而成,原則上來說,每一個零件都會影響到NVH,比如車門有異響,可能是一個螺絲擰得不夠緊導致的,但是你不知道,可能隨手拍了下,然后異響就沒了,但卻不知道到底怎么回事。由此可見,要做好NVH到底有多難了。
就在上周五,上汽集團邀請了眾多汽車媒體前往榮威和MG的NVH實驗室參觀了一番。下面我們就以上汽的NVH實驗室來對汽車的NVH略窺一二。
整車密封試驗室
上汽的整車密封實驗室的主要功能是對車輛的整車密封性、白車身密封性和聲學泄露性能進行測試。整個工作需要經(jīng)過對標測試、仿真分析、系統(tǒng)調(diào)試和主觀評估四個階段。密封試驗室中最重要的測試儀器就是FD-TMM-500密封測試設備和SDT-200聲學氣密性檢測器。
在整車實驗室中,擺放了一臺名爵ZS和一臺廣汽本田繽智。通過FD-TMM-500密封測試設備向兩款車型分別持續(xù)灌入壓強高達125Pa的空氣,最后名爵ZS的氣密性數(shù)值能夠低至56 CFM(數(shù)值越低越好),而繽智的氣密性數(shù)值為98 CFM。
據(jù)工程師介紹,名爵ZS之所以能夠有這么優(yōu)秀的氣密性,離不開前期的CAE分析,以及車身多達100道涂膠工序和車身開閉件雙道密封條設計。
我們都知道,聲音和震動在固體中的傳播速度比在空氣中快,因此車身的隔音從車輛研發(fā)之初就已經(jīng)開始同步進行了。白車身內(nèi)部的橫梁、開槽、花紋等都是為了降低噪聲所專門設計的。
全車20處空腔隔斷設計,通過前期的設計就達到阻斷空腔傳遞的路徑,減緩和削弱噪聲通過車身來傳遞。另外,工程師在EVA材質(zhì)和車身鈑金之間使用PU泡沫填充,進一步阻隔噪聲的傳遞。
除了提升整車密閉性,改進車身設計來減弱噪聲的傳遞之外,名爵ZS上絕大多數(shù)地方都隱藏了PET吸音棉。
全消-混響實驗室
前期想方設法使用各種方式對車輛的NVH進行了優(yōu)化之后,就會來到正式的驗證階段。工程師會把車輛的每個部件轉(zhuǎn)移至全消-混響實驗室,來進行實際的隔音效果。
全消聲室(接收室)六面都安裝吸聲尖劈,背景噪聲低至25分貝,混響室(聲源室)采用不規(guī)則弧度形式的墻體設計產(chǎn)生混響聲場試驗環(huán)境。可用于整車、零部件和聲學材料的隔聲、吸聲性能測試,為降低車內(nèi)噪聲提供了高精度的測試環(huán)境。
全消聲室六個面都是約1.7米長的吸聲尖劈,尖劈里包的是玱璃棉等吸聲材料(玱璃棉能有效地吸收所有入射聲音)。鋼絲網(wǎng)下面的地面也敷設了尖劈,在消聲室的半空中,腳下的鋼絲網(wǎng)下,其實還藏著消聲室的另外一半。全消聲室的截止頻率為50Hz,自由聲場范圍為1.6米。
混響室是一個能在所有邊界上全部反射聲能,并在其中充分擴散,使形成各處能量密度均勻、在各傳播方向作無規(guī)分布的擴散場的試驗室。上汽的混響室并非像普通的房間一樣是四四方方的形狀,它是一間形狀不規(guī)則的房間,外形尺寸類似于梯形,其中的兩面墻是由一根一根的圓柱體組成,縱橫交錯,頂部是五顏六色并有一定弧度的亞克力,房間所有的面都是光滑表面,用以增強房間各個面的聲音反射效果?;祉懯业慕刂诡l率100Hz,低頻混響時間大于6秒。
整車四轉(zhuǎn)鼓半消聲室
對單個零件進行測試完畢后,還要對整車進行測試,這時候就需要進入四轉(zhuǎn)鼓半消聲室進行整車測試。四轉(zhuǎn)鼓的意思可以簡單理解為可對車輛四個車輪進行動態(tài)試驗。上汽的四轉(zhuǎn)鼓半消聲室由全球最大的噪音控制產(chǎn)品和系統(tǒng)提供商IAC制造。
四輪轉(zhuǎn)鼓半消聲室主要用于車輛加速行駛時車外噪音的測量、排氣系統(tǒng)噪音測試及優(yōu)化設計、動力傳動系統(tǒng)的噪音測試與分析、車內(nèi)噪音分析優(yōu)化以及聲音品質(zhì)測試等。
整座四轉(zhuǎn)鼓半消聲室采用鋼筋水泥打造,總質(zhì)量在2300多噸,在消聲室的地下鋪設有彈簧。消聲室轉(zhuǎn)鼓工作時的靜音性能處于世界頂尖水平,當車速處于100km/h時,僅產(chǎn)生45dB的噪音,能夠讓工程師避免受到外界干擾,以便最大程度評估出整車NVH性能,并對此進行優(yōu)化。
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