2/车外风噪声测试
除了要得到优秀的风阻系数之外,风噪亦是新车开发时非常非常重要的项目之一,它是气流在车身表面产生了压力脉动而形成的。我们都知道汽车开发和设计过程中有一个特别重要的大类叫NVH,也就是噪声、振动和声振平顺性指标,风噪当然也是NVH中的一项。长安汽车在这个项目上拥有国内最顶尖的工程师团队,其领导者是国内NVH领域的泰斗级人物庞剑博士。
庞剑(长安汽车工程研究总院副院长和总工程师),曾任武汉船舶设计研究所工程师,Stewart and Stevenson公司高级工程师和技术专家。1999年加盟福特汽车公司,担任福特汽车公司汽车动力传递系统部门高级工程师、噪声与振动技术专家。
那么风洞实验室又分为环境风洞和空气动力学风洞,风噪测试一般要在做过声学处理的低风噪空气动力学风洞中进行,同济大学风洞中心则是国内唯一既能够提供环境风洞,又可以提供低风噪空气动力学风洞的测试中心。而测试车外风噪的主要目的在于识别车外风噪的噪声源,我们常见的车外风噪测量方法有三种,分别是声源识别测量、声学聚焦镜测量以及表面压力分布测量,另外也有激光测量等不常用的方法,长安欧尚只进行声源识别测量和表面压力分布测量。
声源识别测量时会运用到声学照相机这一设备,其原理就是将传声器阵列放置在远离流场的地方,声源的声波以平面波或者球形波的形式传递到阵列的每一个传声器上。声源与每个传声器的距离和相对位置不同,每个传声器接受到声波的时间不同。利用这种位置差异和时间差异,经过一定的计算,增加选定方向上的信号而衰减其它方向的信号,在传声器阵列中重建噪声信号,从而识别声源。
而后在计算时,应用波束形成算法“延迟求和”,对传声器陈列中各阵元上测量的信号进行加权、延时、求和等运算,使得各阵元由位置差异引起的信号延时得到补偿,形成具有空间指向性的结果,来指示声源的方位。
而在表面压力分布测量阶段,我们主要测试的就是车辆固定测试位置上的脉动压力,应用计算流体力学的软件来研究车辆表面的脉动压力和表面流态,这样就可以得出汽车表面的压力图以及侧窗位置上的压力曲线图,然后再把之前通过计算机模拟的数据和试验得到的数据进行对比分析。
汽车表面的脉动压力和车辆的表面流态是成正比的,而A柱和前车窗附近的区域是脉动压力较大的部分,所以我们常会在一些密封不好的车辆上听到来自A柱的风噪,欧尚的表面压力分布测量也主要是对这个部位进行不断的实验和改进。测试时,工程团队同样要对不同风速、不同偏置角度下的车外风噪数据进行提取和分析。
3/车内风噪实验
说完了车外风噪,那么对于驾驶者来说,真正传入车内的风噪有多少,对人的影响有多大,这才是最实际的,所以车内风噪的实验更是和乘坐舒适性息息相关,测量的目的在于识别车内风噪噪声源以及评估车内风噪水平。那么在车内风噪实验阶段,工程师们常会使用到球形阵列、人工头测量和传声器测量,当然也会亲身坐入车内进行主观评价。
因为我们都知道,人耳对于声音的敏感度虽然没有仪器那么高,但对于不同频率和声音,其通过耳朵进入大脑后所产生的感观是完全不同的。举个例子,高音量的音乐一定比低频的噪音要更容易让人接受,这很容易让人理解吧?所以车内风噪测试不单单是要保证风噪低,而是要让驾乘人员在乘坐时也不会对噪音感到恼人,这就是主观评价的重要性。
实际测量的时候,仪器的测量和人工主观评价会同步进行,其中球形阵列可以有效定位仪表台中间处的噪声声源,人工头和传声器用来模拟不同位置上驾乘人员可以接收到的一切声源,而工程师团队的“金耳朵”们则会被“关”在车内好几个小时来进行主观评价,这是一个非常痛苦和难熬的阶段,但也是一款车辆在用心开发过程中不可避免的阶段。
■ 编辑总结:
在结束之前想说的是,由于所有的测试数据均为商业机密,所以我们无法通过结论数据来为大家进一步展现,实在抱歉。而通过风洞中心的反复测试,长安欧尚在开发过程中对自身产品也进行了不断的技术升级,其光是NVH这块就已经进行了20多项改进,其中更是有14个项目进行了重点突破,厂家对这台新车研发过程中的努力可谓是用心良苦。
或许有的朋友会问,一台车的噪音表现如何,不是还要取决于车身组装品质、车内用料等方面吗?我们也就这个问题咨询了王工程师,对方告诉我们确实是这样的,而且也同样重要。不过既然来到了风洞,我们的目的就是把风阻系数和风噪两方面尽可能做到最好,车辆的开发毕竟是一个整体的工程,只有在单一项目上都尽力做到成本允许内的最佳水准,整车的水平才会有质的提升。正是这种全力以赴把产品做好的精神,让我们对欧尚这款车充满了期待,可以透露的是在测试现场我们仔细查看了这台已接近量产的测试车,确实非常的棒。新车将在8月份正式上市,厂家所作的努力到底会否转化为用户的满意度,到时就会揭晓。(文/图/摄 汽车之家 黄正桥)
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借力无形间 图说概念之空气动力学设计
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