弄懂NVH再买车!好的NVH让驾乘更舒适

摘要: 用NVH诠释品质,才是评判车辆的核心标准

12-11 12:37 首页 汽车有实话


实话君记得在早些年的汽车圈,NVH还是一个十分技术性的名词,甚至很多消费者都觉得NVH称得上是门“玄学”,关注度很低。而随着近今年的消费升级,NVH一下成为了主机厂们“偏爱”的热门词汇。很多主机厂在新车发布时,都会大力宣传新车在NVH方面的努力以及优化。那么,对于消费者来说,NVH到底是什么呢?对驾乘有多大的影响呢?

 


名字解释:“NVH”是噪声(Noise)、振动(Vi-bration)、声振粗糙度(Harshness)的英文缩写,三者在汽车振动噪声中是同时出现且又密不可分,因此常把它们放在一起进行研究。声振粗糙度是指噪声和振动的品质,是描述人体对振动和噪声的主观感觉,不能直接用客观测量方法来度量。由于声振粗糙描述的是振动和噪声使人不舒适的感觉,因此有人称Harshness为不平顺性。又因为声振粗糙度经常用来描述冲击激励产生的使人极不舒适的瞬态响应,因此也有人称Harshness为冲击特性。


NVH是品质的核心代名词



NVH有这么重要吗?毫不夸张的说,NVH性能是衡量汽车制造质量的一个综合性指标,更具体的说,NVH性能是除了安全性能外,最能体现车辆综合品质的项目。一辆车开起来舒不舒服,NVH性能贡献占据半壁江山。


另两个数据更能说明问题:一、在消费文化更成熟的欧美市场,NVH性能的高低在购车抉择中占比高达30%;二、整车有30%以上的故障问题是和车辆的NVH问题有关系,同时,20%以上的售后问题与NVH有关。

 


需要注意的是,随着人们对品质要求更高,这两个数据有增无减。消费者越来越在意NVH带来的各种影响——怠速、加速、减速时的噪声和震动。比如,日常驾驶时,高速的风噪、各种异响、启动和熄火时的噪声和震动、胎噪等等。而这些令人不适的噪声及振动,就是NVH的显性表现。


NVH是复杂且“烧钱”的项目



虽然NVH如此重要,却是看不见、摸不着的,它背后“隐藏”的是一门非常复杂的系统学科。整车NVH性能开发会涉及很多专业工作,涵盖了从产品概念设计阶段到量产后品质提升等的车辆开发全过程,几乎涉及每一个车身零部件。

 


涉及如此大的范围,NVH方面的人力、物力、财力投入自然十分惊人。通常一辆车有高达20%的整车研发费用会花在NVH相关的研发上,而主机厂用掉几十亿的研发NVH早已不是什么新鲜事。


NVH性能该从何入手呢?



通常说来,汽车NVH的正向开发工作可分为三个阶段:目标制定阶段、开发阶段和验证优化阶段。


首先,在项目开发初期,需要制定整车NVH性能目标:考虑市场和用户需求、法规要求以及研发制造能力,结合对标杆车的性能进行分析,综合各方需求和因素,最终制定车辆的整车NVH性能目标。


然后,在开发设计阶段,需要结合经验和CAE分析(包括NVH性能分析、强度耐久性能分析、流程分析、动力性经济性性能计算、碰撞安全性能计算等等),将整车NVH性能指标分解到部件级的NVH性能指标,用于指导结构专业进行设计。


最后,在试制阶段,通过样车的整车NVH性能试验,对整车NVH性能指标进行调校和优化。


当然,开发阶段只是“冰山一角”,新车上市后,主机厂NVH部门还要根据售后服务来自用户的使用反馈,进一步调试NVH特性。从技术角度,NVH的技术开发并不是困难“极致”,更麻烦的是在于解决NVH问题时的多样随机性。

 


如何根据反馈,来进行NVH的二次优化提升,是摆在所有改款车型的核心课题。


NVH性能的重视与努力,让国内消费者受益



说了这么多,国内NVH水平处于现在到底处于什么水平?毕竟消费者都是以结果作为导向的。仅从NVH来衡量,豪华品牌因为以进口车型为主,这方面的表现普遍比较出色。而以上汽通用、东风日产等为合资品牌,因为有了雄厚的基础,NVH方面也尤为出色。


实话君更关注的是,自主品牌的情况。虽然自主品牌在NVH方面起步较晚,但如今自主品牌也越来越注重消费者行车舒适性的体验,部分自主品牌也达到了不错的水平。

 


上面的表格,就是一个非常直观的例子。实话君找了下比较热门的新车进行了车内怠速噪音对比。发现自主品牌整体表现都很不错,尤其是2018款东南DX7的分贝最低,甚至达到了卧室级的静谧水平。


为此,实话君特意找到东南汽车的技术研发人员了解,发现了东南DX7不为人知的“秘密”。

 


东南DX7隔绝噪音的出色功力



首先普及下概念,汽车车内噪声的大小,通常使用分贝值dB(A)来度量。由于人耳的听觉是非常敏感的,正常人能够察觉1dB的声音变化,3dB的差异就将感到明显不同。从怠速噪音来看,30-40dB对于乘驾者来说就像待在安静的室内一样,而目前DX7的车内怠速噪声居然能达到36dB。不要小看DX7与其它自主品牌差异的这一点(1db),要知道它背后的付出差异则是指数级别的。比如,我们以DX7在发动机及防火墙方面的NVH表现为例。


发动机噪声的主要来源包括发动机本体的燃烧噪声及通过结构传递的噪声,处理与发动机NVH 有关问题的方法就是减少发动机源头激励和降低结构传递路径对乘驾者的影响。主要手段包括通过降低发动机本体噪声振动,改善动力总成声品质和提升整车隔音隔振性能等。那么东南DX7是如何做的呢?

 


DX7采用沈阳航天1.5T涡轮增压发动机,该款发动机引进日本三菱技术,同时在设计早期就针对发动机单品进行了噪声和振动台架试验,有效地减少降低了发动机本体的噪声和振动。除此之外,在整车隔音方面,上一代DX7采用的EVA+PU吸隔声材质,相对同级来说该材料在成本上较传统的材料UP20%以上,而新一代的DX7则采用吸隔声更为卓越的双阻抗材质设计,更进一步减小了进入驾驶乘员舱的发动机噪声。


东南DX7全面的NVH优化从每一个细节做起



当然,车不会是永远怠速状态的。那么跑起来的NVH性能,东南DX7考虑的则更多。其中包括但不限于以下几点:



1
风噪



随着车速的不断提高,高速流动的空气形成的湍流噪声已经成为车内噪声的重要来源。DX7拥有一流的风阻系数(0.34Cd),完美的流线型车身,保证了DX7优异的风噪性能。

 


另外,DX7在车身设计上有多达二十四处的空腔隔断设计,100%的空腔断面填充率使车身从一个贯通的空腔变成若干个独立的空腔结构,有效阻止了车内空腔的气体流动,保证了DX7即使在120km/h以上的高速状态仍能保持优秀的风噪性能。



2
胎噪和路噪



汽车轮胎和悬架系统对路面不平度激励的传递和响应对驾驶员及乘客的乘坐舒适性有很大影响,分析悬架系统的动力学特性可以改善它的传递特性,减少车内的振动和噪声。

 


DX7采用的轮胎为佳通Comfort 520系列轮胎,有着优良的路躁和胎噪控制表现。而在悬架系统上DX7前后分别采用麦佛逊独立悬架和多连杆独立悬架,多连杆悬架在控制车身稳定性,降低轮胎与路面的摩擦方面有着不可比拟的优势,是一款兼具乘坐舒适性和操控稳定性的悬架系统,可以有效地减少路躁的产生。



3
高强度车身及一流声包装设计



车身作为汽车四大系统之一,可直接地将振动噪声传递给乘客乘员,其结构性能的好坏,直接影响整车的NVH性能。因此,车身结构的各项性能参数在研发阶段必须得到严格的控制,例如车身的弯曲和扭转模态、结构刚度等。白车身弯曲和扭转模态对提升整车NVH性能有着非常重要的作用,国内外各主机厂均采用弯曲和扭转模态频率值考量白车身刚度性能。

 


在DX7的详细设计阶段,DX7工程师们借助世界顶级的比利时LMS团队(德国西门子集团下属子公司)CAE分析专家的力量,对DX7的车身进行了优化分析,进一步保证了DX7白车身的结构性能,提高了整车的NVH性能。在样车调校阶段,DX7在国内权威的中国汽车技术研究中心(天津)进行了一次摸底试验,白车身弯曲和扭转模态频率已经超出了国内合资品牌的水平。


关于声包装,DX7的工程师们在设计中通过SEA仿真分析手段进行仿真分析,同时结合LMS专家团队多年的声包装工程经验,在DX7上进行了最佳的密封和声学包材料布置,最大程度地提升了DX7的声包装及密封性能,使DX7整车气密性在0.5 INWC(英寸水柱,≈125Pa)压差值下可保持在93 CFM的泄漏量,超过国内合资品牌,达到了国外主流品牌的整车气密水准。



4
良好的操控性及方向盘振动



方向盘是驾驶员直接接触的部位,其振动的大小直接影响驾驶员的驾驶心情和情绪,是体现汽车NVH品质的重要因素。影响方向盘怠速振动的因素有很多,其中的关键因素在于转向系统的调校。

 


所以在详细设计阶段,DX7工程师们通过对转向操纵机构和仪表板方向盘进行有限元分析,使转向柱管、方向盘的固有频率移出激励频率范围并保证仪表板方向盘的响应振幅最小。


DX7采用韩国万都公司的转向系统,严谨的转向管柱配合设计,一流的制造工艺可以让驾驶者在开车行驶过程中几乎感受不到方向盘的振动。


通过这些“冷冰冰”的数据,其背后实话君却了解到一颗热忱、厚道的真心——东南汽车将“品致一生”的造车理念,真正融入到了DX7的NVH开发和设计中。因为如果没有一颗对消费者的真心,很难经历得起千百次的仿真测试和调校,很难呈现出如此优秀的噪音成绩。实话君觉得,这才是自主品牌高品质路线的正确方向,才是品牌向上的唯一路径。相信,有如东南汽车如此的NVH表现,何愁消费者不“投怀送抱”?

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