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点滴前言:图书馆级静音效果是这样炼成的!
7月初,在中汽研对汽车驾乘品质性能的测试中,别克昂科威Plus凭借在“静谧低噪”方面的优异表现,获得了“驾乘品质之星”的称号,这无疑是对别克昂科威Plus车型“宁静舒适”品质的充分肯定,也是对别克QuietTuningTM静音科技的又一次褒奖。
图注:整车半消声室
这次中汽研的测试项目包含整车隔音性能测试、整车路噪性能测试,并考虑日常用车场景,分别对城市拥堵、市区工况、高速工况、烂路工况、公园工况进行噪声测试,全面评估车辆静音性能。
别克昂科威Plus在匀速60km/h时速下车内噪声为57.2dB(A),与室内人们正常交谈的声量情况接近,同时,该状态下的语音清晰度为93.9%,意味着不影响车内谈话交流。匀速km/h时速下测得车内噪声为65.6dB(A),车内语音清晰度为78.2%,车内成员也可以正常交流。
值得一提的是,在场外噪音为62.7dB(A)的闹市区测评中,当车辆处于熄火状态时,测得座舱内的背景噪音仅为32dB(A),正是凭借这一低分值的“静谧低噪”表现,别克昂科威Plus为自己赢得了实至名归的“驾乘品质之星”称号。
如此优异的车辆全状态高品质静音性能是如何打造出来的呢?让我们首先来谈谈车辆的NVH究竟是什么?
NVH=Noise+Vibration+Harshness
一提到车辆的静音性能,很多资深人士必定脱口而出“NVH”,那NVH究竟是什么意思呢?
NVH是三个英文单词的缩写,即Noise(噪声,可以用仪器精确测量)、Vibration(振动,可以用仪器精确测量)和Harshness(声振粗糙度,也可以通俗地理解为不平顺性,这个因人主观感受而异,没有仪器可测量提供量化数值,故有时也被认为是玄学)。由于汽车结构振动会产生噪声,进而影响到舒适性,而当舒适性有问题时,必然存在相应的振动噪声问题。因此,三者在汽车振动噪声中是同时出现且又密不可分的,因而常把它们放在一起进行研究。
简单地讲,乘员在汽车中的一切触觉、听觉乃至视觉感受都属于NVH研究的范畴,主要研究包括整车及系统主要零部件的NVH性能,此外还包括汽车零部件由于振动引起的强度和寿命等问题。
车辆的噪声源主要包括:发动机,排气系统,高速行驶时的风噪声、轮胎噪声、以及其它任何运动部件有可能发出的噪声。车辆的振动源主要包括:发动机,传动系统,不平的路面等。由于声音是由物体振动产生的,所以噪音和振动往往不是单独出现的。
图注:低温测试实验室
从NVH的观点来看,汽车是一个由激励源(产生噪音与震动的源头,如发动机、变速器等)、振动传递器(由悬挂系统和边接件组成)和噪声发射器(车身)组成的系统。汽车NVH特性的研究是以整车作为研究对象的,但由于汽车系统极为复杂,因此常分解成几个子系统进行研究,如底盘子系统(主要包括前/后悬架系统)、车身子系统等,也可以研究某一个激励源产生的或某一工况下的NVH特性。
了解了车辆噪音和振动的来源之后,就可以对症下药。
降噪、隔噪、吸噪
采用最新一代别克QuietTuningTM静音科技的别克昂科威Plus,在整车架构开发时正向输入NVH要求,首先优异的整车模态打好整车静音基础,优化的车身结构配合75%的整车高强度钢应用比例,让车身拥有极高的扭转刚度和出色的扭转与弯曲模态,带来优异的振动噪声抑制能力,最大程度上杜绝了车身共振。在此基础上,别克昂科威Plus通过降噪、隔噪、吸噪三重屏障,连同ANC主动降噪科技,打造出了如图书馆般的静谧座舱。
降低噪音方面,别克昂科威Plus首先通过空气动力学的外形设计降低风阻系数来减少行驶时的风噪。车辆搭载的第八代Ecotec2.0T和1.5T直喷涡轮增压发动机均采用了平衡轴静音系统、静音平衡链、超越交流发电机解耦减振器、降噪减振带轮、下沉式可变排量机油泵、双层式油底壳等静音技术。发动机的进气系统采用集成式谐振腔和13L大容积消声腔,进一步降低发动机的进气噪声,排气系统使用41.3L大容积消声腔,能更有效地耗散声能量,降低车内外噪声。别克昂科威Plus还采用四点式发动机悬置,在很好控制动力总成位移的同时隔振90%以上。
底盘方面,别克昂科威Plus采用全新四连杆独立后悬架,衬套各向刚度经过调试优化,提升了悬架隔振性能。车辆的地板、顶棚、车门、轮罩等区域大量采用先进的LASD液态阻尼垫,有效降低钣金的振动噪声。此外,别克昂科威Plus全系标配马牌PC6低滚阻静音轮胎,兼具舒适性、操控性、燃油经济性和静音特性。
阻隔噪音方面,别克昂科威Plus采用舱内声学密封设计,全车29块膨胀式隔声泡沫板遍布车身关键位置,用于密封金属板和车身空腔,连同长达56米的车身密封胶,打造优异的整车密封性,有效阻隔噪声进入、传递与扩散。在引擎舱与座舱间,别克昂科威Plus使用了7.5kg面密度EVA的顶级驾舱前围隔音垫,可有效阻隔发动机全频带噪声。同时,别克昂科威Plus的前风挡与前门窗都采用5mm声学夹层玻璃,配合EVA重质地毯、声学底护板等特别调校的路噪隔音系统,有效控制风噪、路噪、发动机和附件噪声传入车内,并防止扬尘、有害气体、水的入侵,同时保障车辆空调性能的稳定。
吸收噪音方面,别克昂科威Plus在仪表板、手套箱、中央扶手、门板、顶衬和空调控制管道等部位大量采用高档吸音材料,加之高品质轻质吸声地毯,全面强化车内座舱的吸音效能。
除了降噪、隔噪、吸噪这NVH三板斧外,别克QuietTuningTM静音还有另外一项独家主动降噪技术——ANC。
别克昂科威Plus全系标配的ANC主动降噪科技可根据车辆行驶状况,通过位于顶衬的4个麦克风捕捉40-Hz的发动机低频噪音,以专用算法通过扬声器精准释放与实际噪音相反相位的抵消声波,降低发动机噪音。而MIC麦克风则被尽量布置于靠近乘客耳朵的地方,以实时监控座舱声音环境,且无论音响系统处于开启或是关闭状态,ANC技术都能够自动持续运行,与传统的物理静音方式有效互补,全面净化听觉环境。
同时,工程师还对别克昂科威Plus的ANC进行了一系列全面的主动降噪性能评估,包括多路况道路试驾、黑河寒区试验、吐鲁番热区试验、试验室认证(转毂试验、消音室试验)等多种环境检测,确保ANC功能的稳定性。
上汽通用泛亚试验室简介
上海浦东新区唐镇园区的上汽通用汽车泛亚汽车技术中心车辆振动噪声试验室,经过二期建设,是泛亚拥有的众多全球领先开发设施之一。
图注:多轴激振异响测试间
振动噪声试验室二期于年4月落成启用,拥有一幢4层高、建筑面积1万多平米的试验楼,内有12个试验室,均根据通用汽车全球试验室标准设计、建造,是目前世界上最先进、规格最高的振动噪声试验室。该振动噪声试验室集高效开发、气候模拟,节能环保等优势于一身,满足了车辆开发过程中对整车、子系统和零部件级各种频率特性噪声的测试需求。楼内所有声学试验室均采用“房中房”结构,并对振动较大的设备基础采取了隔断措施,隔离相互之间的振动影响,从根本上确保了试验数据的准确性。
图注:整车四立柱测试间
国内上市的别克车型,在设计开发过程中均需通过振动噪声试验室的一系列试验及测试,从而对车辆的NVH性能进行完善,其中包括对车辆系统噪声及发动机噪声振动的识别、分析和改进,对异响噪声的诊断和解决,还有车辆隔音吸音系统的开发与认证,以及车内声音品质的分析和改进等。
别克的“宁静舒适”为何能够脱颖而出,并始终保持优势,想必大家心里都已经有了答案。
点滴
小结
宁静舒适一直是别克品牌的DNA。早在年,别克在E-46车型上首次给汽车安装了侧窗玻璃,对于驾乘舒适性而言堪称革命性创举。年,别克率先采用了发动机橡胶悬置,大大减少了引擎振噪,在当时取得了惊人的效果。年,别克在发动机支架上应用全新合成橡胶配方,明显降低了发动机的抖动以及传到驾驶舱的噪音……一百多年来,随着新科技、新材料、新设计不断迭代,别克汽车也在全方位打造宁静舒适空间,不断升级用户的静谧出行体验。
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