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破风无声 揭秘长安UNI-T如何降低风噪

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  [汽车之家 新鲜技术解读]  我们在驾驶汽车的过程中,常常会听到各种各样让我们不愉快的声音,比如发动机噪音、路噪、胎噪。当我们的车速越来越高的时候,有一种声音就凸显出来了,那就是风噪。近日,长安汽车又用一场在风洞实验室中的直播来展示了他们的UNI-T是如何“破风无声”降低风噪的。

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什么是风噪?

  汽车风噪对于我们每个人来说都不难理解,只要是涉及到与空气发生高速的相对运动,大到飞机、高铁,小到我们家里用的空调、电风扇,都避不开风噪的问题。

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  想要削弱风噪可不是一件容易的事,风噪直接产生在车身表面,没有办法进行声学封装(很难用吸音/隔音材料消除),尤其是近几年,随着电动车等新能源汽车的普及,传统发动机逐步被电机、混合动力取代,这些新的动力总成拥有更好的静音效果,导致风噪的问题越来越凸显。

  风噪不仅频带宽,强度还高,很容易让乘客感到烦躁、疲倦,长时间受风噪影响,还会危及行车安全。

如何研究风噪的问题?

  要想全面、系统的研究风噪问题,就需要借助于风洞来进行实验测试,因为风洞可以满足研究的两个必要条件:一是有流场稳定,风速精确可控的风源;二是能够排除其他噪音的干扰。

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  这套麦克风阵列的测试结果,最终是以图像的形式直观显示出来,结合扫描的车辆模型数据,工程师就可以得到噪声源在车身表面的3D分布。

  除了声阵列,在直播中我们还可以看到有几个人头模型和像球形一样的装置,这几套设备分别是人工头、球形阵列和表面麦克风。

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  球形阵列在测试中会放置在驾驶舱内部,帮助工程师找出车内的声源分布以及噪声泄露的位置。表面麦克风可以粘贴在车身表面,测量车身表面的压力脉动。这三个设备都是为了辅助工程师在风噪实验中得到最全面的数据,找出问题点并加以改善。

如何优化汽车风噪?

  汽车风噪的优化是个庞大的系统工程,主要是从声源控制和声学包装两个方面来入手。因为风噪直接产生于汽车表面,所以首先需要从风噪产生的源头——也就是造型设计来进行控制,风噪跟造型设计强相关,因此在产品开发的早期阶段,设计团队就与工程团队一起,从细节入手,对设计不断打磨。

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  而在后期开发过程中,就会更多关注密封系统设计和隔声吸声材料的运用,来进一步提升车辆的NVH性能。

  在设计之初,工程师一般会通过CAE仿真来分析不同造型方案空气动力学的好坏,从而发现问题改进设计。同时,也可以通过油泥模型的实际测试,来做进一步调整。在直播中,工程师举了两个例子,来说明造型对于风噪的影响是非常大的,一个是后视镜,另一个是后尾翼。

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  虽然0.3dB从数字上看差距好像并不是非常明显,但是后视镜仅仅一个部位的优化,工程师在UNI-T上还进行了无数的细节优化,正是这一个个的微小提升,积少成多,最终就会产生质变。

  尾翼作为UNI-T的标志性设计之一,让整车带有了一丝科幻的味道,不仅惊艳了工程师团队,也深受广大网友们的喜爱,但这样的设计创新越大,挑战也越大。

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  前文提到单面声阵列有168个麦克风,而测试时会使用三面阵列,一共会采集504个通道的声音信号,数据量非常庞大,仅仅是UNI-T尾翼的整个优化过程,数据计算量就超过100万CPU小时,如果换作市面上最新一代电脑处理器来进行计算,需要不停运算12年时间。

  为此,设计团队调用了4000核高性能计算服务器,运算能力占到了整个长安计算集群的四分之一,才把整个计算周期压缩到了20天。

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  经过分析和优化,UNI-T在车顶后端加入了鸭尾设计,扰流板增加了斜面坡度。虽然同样是镂空造型,但气流在通过车顶后部时,鸭尾将气流上扬,后部的尾翼也形成一个斜面来更好的引导气流,气流向下拍击后窗的趋势得到了缓解,风噪自然也就降低了。

写在最后:

  风噪,看不到、摸不着,但却是影响行车品质的重要因素,而为了降低一点点风噪,需要投入大量的人力和物力,通过直播的画面和工程师讲述试验中的故事,我们可以看到,车身上每一个细节的背后都是无数工程师辛勤汗水的结晶。(编辑/汽车之家 郭枫)

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    长安UNI-T的驾驶辅助系统高效好用,日常在城市间穿梭能省不少心,低扭表现也足够好,但中后段的加速能力、变速箱换挡速度等方面还有提升的空间。

    评测编辑-郑雷:

    长安UNI-T具有很强的话题性,大胆的设计和全面的配置令人印象深刻,也让人看出长安品牌年轻化的决心。动态表现上UNI-T并没有外形看上去惊艳,加速和油耗表现都比较常规,但刹车表现给人惊喜。

    评测编辑-谢玥:

    UNI-T车内的科技含量很高,诸多小细节设计也非常贴心,对于驾驶者可以说是做到了全方位的呵护,但是中控屏的灵敏度以及红外侦测驾驶者功能还需要继续升级才能做的更加完美。

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