实验室学习:为了降低车辆NVH,车企们到底在做什么?

实验室学习:为了降低车辆NVH,车企们到底在做什么?
2022-08-18 16:32:42 AutoLab

一直以来说,Lab测试就很关注车辆的NVH这项表现。对于车辆来说,如何综合的控制胎噪、路噪和发动机噪音,是提升驾乘品质的重要项目。但对于车企来说,这项工作似乎也像是一个玄学。

这一次接着进入上汽通用的实验室的机会,我们也终于可以了解一下车企为了降低NVH到底在做什么。

这次的活动是由别克举办的。应该说,宁静舒算是别克品牌的DNA。

早在1918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。1927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。

1946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……

近期,在中国汽研对汽车驾乘品质性能的测评测试中,别克昂科威Plus(配置|询价)在闹市区中测得座舱内的背景噪音仅为32dB。

为什么别克的“宁静舒适”能够脱颖而出,并始终保持优势?带着问题,我们来到位于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,在“别克静谧之旅”中探寻答案。

世界领先试验室、高规格噪声测试

泛亚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。

振动噪声试验室二期于2016年4月落成启用,拥有一幢4层高、建筑面积1万多平米试验楼,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。

通过全球首创的设计,打造了这一世界上领先的振动噪声试验室,该试验楼还荣获了上海市建筑白玉兰奖。

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,以对车辆的NVH(噪声、振动与声振粗糙度)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。

除了试验室认证,得益于完善的开发体系、先进的前期仿真计算,别克昂科威Plus在开发过程中对气密、涉水和防飞溅性能做到全过程控制,实现行业领先。其涉及15个子系统总计156项性能要求,包括白车身和整车气密性、水入侵、灰尘入侵、有害气体入侵,确保整车具备优异的声学性能基础和乘客出行的舒适安全。

别克QuietTuningTM静音科技——别克宁静舒适的独门秘技

以图书馆级静音效果著称的别克,始终致力于打造车内高品质声学环境,以静谧的行驶表现诠释着品牌对于舒适品质的理解。

要说其中有什么“独门秘技”,那就是别克QuietTuningTM静音科技。

以别克昂科威Plus为例。其采用最新一代别克QuietTuningTM静音科技,在整车架构开发时正向输入NVH(噪声、振动与声振粗糙度)要求,在设计之初便以优异的整车模态打好整车静音基础。

经过优化的车身结构,连同高达75%的整车高强度钢应用比例,使昂科威Plus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,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,打造了如图书馆般的静谧座舱。

降低噪音方面,昂科威Plus的外观造型采用一系列空气动力学设计,造就低风阻系数,同时最大程度降低行驶中的风噪困扰。

第八代Ecotec发动机和豪华SUV底盘系统均采用了众多静音科技,如第八代Ecotec 2.0T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41.3 L大容积消声腔,能更有效地耗散声能量,降低车内外噪声。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。

不同于市场上大多采用的发动机单侧液压悬置,昂科威Plus的双侧解耦式液压悬置,能够更好地利用液压悬置的低频阻尼特性,使得车辆在保证驾驶乐趣的同时,显著衰减了冲击振动。

在底盘方面,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,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,为车辆静音提供了助益。

在阻隔噪音方面,昂科威Plus采用舱内声学密封设计,全车多达29块膨胀式隔声泡沫板遍布车身关键位置,有助于密封金属板和车身空腔,连同长达56米的车身密封胶,打造了优异的整车密封性,密封性提高30%,有效阻隔了噪声的进入、传递与扩散。同时,四门都配备了三道密封条,显著改善了车辆高速行驶的风噪性能。在引擎舱与座舱间,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,昂科威Plus的前风挡与前门窗都采用5mm声学夹层玻璃,为同级车中最优。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,并保障空调性能。

在吸收噪音方面,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,为静音效果再添助力,即使在高速行驶时,车内人员仍然可以轻松交流。

昂科威Plus还全系标配ANC主动降噪科技,可以根据车辆行驶状况,通过位于顶衬的4个麦克风捕捉40-180Hz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。

ANC主动降噪科技的加入,以科技手段打造静谧的座舱环境,与传统的物理静音方式有效互补,全面净化听觉环境,力求给别克用户提供最完美的驾乘体验。

同时,工程师还对昂科威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。

汽车的座舱是否安静,对于出行舒适度往往起着决定性的影响。

别克QuietTuningTM静音科技将产品的NVH从“工作”上升到“工程”的高度,从降低、阻断、吸收噪音以及主动降噪四个维度着手,并在设计、科技、材料上与时俱进,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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