什么是NVH
[汽车之家 技术] 随着汽车的保有量增大,消费往往不再满足拥有一辆仅仅是能够代步的车辆了。他们对车辆NVH(车辆噪声、振动与舒适性)性能提出了更多的要求,因此如果提升车辆的行驶品质就成了各个厂家面临的问题,中国品牌自然也不能例外。最近我们有机会来到重庆对长安汽车旗下的长安欧尚这款产品在研发过程中的NVH测试环节进行了一番了解。
● 什么是NVH?
NVH是Noise、Vibration和Harshness三个单词的缩写,即噪音、振动和声振粗糙度。我们知道声音的本质是振动波,而汽车在行驶过程中的噪音和振动其实也是不同频率的振动,因此工程师们常把它们放在一起进行研究,这是一项能够影响车内乘员的听觉视觉以及触觉的综合项目,在消费者评价或衡量一辆车的好坏中起到至关重要的作用。
噪声的传入有两种途径:首先是直接通过空气传入车内驾驶者的耳中,例如车身孔洞、密封条间隙等处——要想解决也很简单,加强车身的密封即可。
其次则是振动通过车身结构引起的共振类型的振动音,这类噪音被称为结构声。因为结构声涉及到了车辆自身结构和动力系统等多个部分,因此处理起来也较为麻烦。常用的方法有:在车身覆盖件内部加装阻尼片(减轻或改善共振)、增加发泡材料或填充棉(吸收噪音)以及增加加强筋(提高结构强度,减轻共振)等办法来改善因车身结构带来的噪声。
日常生活中,我们所处的环境是没有多少振动的。因此,不少人对振动的敏感程度甚至大于噪音。2-80Hz频率的振动能够引起人体器官的共振,通常来说这是一种不舒服的体验,尤其实在行车过程中。因此,改善车辆的振动特征也是工程师们研究的重点。这一部分问题主要集中在发动机、轮胎以及底盘传动这些运动部件上,通过精确的动平衡处理可以使得运动部件的振动得到改善。
而关于NVH中的“Harshness”即声振粗糙度,这是一个主观的感受,对于不同定位的车辆,评价这一指标的标准也有所不同。比如一款需求平静、隔音、舒适的商务用车或是家用轿车和一款旨在享受驾驶乐趣、动力澎湃的跑车,它们的Harshness指标就是不同的。前者工程师会让驾驶者在车内听到的发动机声音尽量的低,行驶过程中感受到的振动尽量的少。而对于后者,大多数工程师的做法则是让驾驶者听到发动机的咆哮、感受到轮胎和悬架压过路面时的细微起伏……这样带来的驾乘感受将会同前面的那款车处在对立面。
● 快速了解NVH研发流程
对于已经立项的车型,NVH研发会在车辆开发的最初阶段就介入其中。目前国内的主流做法是这样的:在立项开始研发之初,厂家会找出几款或是一款车作为NVH研发目标,测量其整车的相关数据,研究和指定在研发中新车的NVH目标;之后则将对标车辆按照车身、动力系统、底盘和悬架系统、空调系统以及电子系统等大类进行测量,并分成零部件设定目标;而后将这些指标分派给各个零部件供应商,进行小样开发。接着就是将这些零部件按照“分系统到样车”的步骤逐步进行NVH实验,测试是否达到预设指标。
今天我们随长安欧尚一起体验的就是NVH工程中的最后一步,即整车的NVH性能测试。测试场所在位于重庆垫江的重庆西部汽车试验场。这是长安汽车以国际先进标准打造的一块车辆实验场地,这个试验场不仅承担长安汽车的新车测试任务,在场内我们还看见了不少合资品牌以及其它中国品牌的新车在场地中进行测试。
长安欧尚NVH测试体验
● 有关长安欧尚的NVH处理
由于是受邀参加NVH测试体验,所以今天的主角当然是长安欧尚了。据长安的工程师介绍,这款车在设计之初就以高标准来进行NVH优化。因此,欧尚从外观开始就进了了设计的优化,风阻系数降低到0.334。车身细节处如外后视镜处也进行了空气动力学优化,使其行驶过程中产生的噪音更低。关于长安欧尚的风动测试,请点击我的同时黄正桥的文章:《MPV也任性!参观长安欧尚风洞试验项目》,那里有关于欧尚通过风洞实验进行车身空气动力学的详细介绍。
欧尚的发动机来自东安动力,不过长安汽车对发动机内部零部件的运转平顺性以及静音性都提出了量化的指标,从发动机生产之处就开始控制噪音的产生。而在发动机舱内部,还采用柔性连接与隔音棉等设计最大程度减少振动和噪音传入车内。
在车上方面,通过填充吸音棉、大量使用复合发泡材料以及在车门处使用双层密封条等设计,也能在一定程度上降低噪音。通过以上几种手段的综合使用,使得欧尚的怠速噪音降低到了39分贝,比汽车之家的噪音推荐值低4分贝,这是目前中高端合资轿车所处的静音水平,从这点上看,欧尚的NVH工程还是相当成功的。
● 长安欧尚动态驾驶NVH体验
在试车场,工程师们会对车辆动态行驶时的声学和振动指标进行测试。因此,工程师会刻意将发动机维持在高转速区间以体验发动机运转是否平顺、声音是否悦耳等。简单来说,可以用3挡跑到100km/h就绝不用4挡,在这里拉高转速听声音才是正事。
◆ 下面我们来看一段车内拍摄的视频:
这段视频中,工程师的声音一直是以日常交流的大小来为我们进行介绍的,并没有刻意提高音量。即使是100km/h以上的的行车过程中,我们也可以清楚地听到工程师的讲解。而且从车外、包括车身四周的风噪和底盘处传来的胎噪声都不算大。发动机声音虽然称不上悦耳,声音一直比较线性,也没有令人感到不适的振动。总的来讲,通过这段简单的高速行驶体验,编辑对欧尚发动机运转的平顺性以及整体噪声控制表示认可。
而且在上一段视频中,还有段左弯+右弯的弯道行驶路线,从视频中可以看出,在弯道行驶中欧尚的速度不低,通常情况下,如长安欧尚这种重心较高,而又要注重舒适性的话,悬架往往会一调的比较软。这会造成车辆在过弯时缺乏支撑力,导致车辆幅度的侧倾。但欧尚在悬架的设定方面做的比较均衡,没有为了追求舒适性牺牲悬架的支撑性。
● 50km/h行驶噪音测试
依据测试要求,被测试车辆将会以50km/h的速度匀速行驶至测试区域,到达测试区域之后全油门并且不升挡通过测试区,测试时一般采用2挡或3挡全油门通过。
该项测试以一个往返为一次测试,需要进行多次测试后将得到的数据取平均值才为最终成绩。而根据随后官方给出的测试平均值为69.4dB(分贝),低于国家要求的74分贝的标准指标。有研究表明,当外界噪音高于70分贝之后就会开始干扰谈话,或者造成注意力不集中、影响工作效率,甚至使人更容易发生事故。而车辆行驶噪音降低,不仅能够提升用车时的舒适性,还能对减少周遭环境的噪音污染做出贡献。
编辑点评:
长安欧尚,这是一款在很多人心目中属于“面包车”的车型,不过它的驾乘质感比过去的“面包车”要高出许多,甚至有媲美合资品牌家轿的实力。可以说现在它的设计者开始关注起了行驶质感和舒适性,这是一个相当大的进步。而此次在重庆的NVH测试体验活动,虽然仅体验了NVH研发过程中很小的一个环节,不过我们还是对长安欧尚的静音性能有了一个大致的了解。这款车不论实在车内噪声的工程控制,还是传达给乘员的实际驾乘感受都处在同级车型前列,甚至可以说是领先地位。(文/图/摄 汽车之家 罗奥雨)
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