简单分析上汽技术中心NVH试验室

每个人都或多或少有着一些不为人知的东西，同样每款汽车也都有着许多键盘侠们所没有触及的地方。它们都隐藏在车辆的各处设计之中，默默的为车辆运转做出贡献。NVH便是这些不为人知的细节之一，今天我们就将通过名爵ZS这款定位年轻消费群体的车型来一探究竟。



● NVH是什么？

相信大家对NVH早有耳闻，它是Noise（噪音）、Vibration（振动）、Harshness（声振粗糙度）的缩写。其中，Noise可分为空气声和结构声；Vibration则是指的是我们人体感受到的振动频率（0.5-500Hz）；Harshness是指噪声和振动的品质，是较为主观的感受。



一台整车绝大部分零件都会对其整体NVH表现造成影响，NVH并不是许多人想象中的在车辆开发后期才开始考虑的部分，而是在车辆研发之初就需要考虑的问题。简单的说，NVH不仅仅是后期增加吸音棉或者橡胶衬套之类的部件就可解决的，更重要的是需要对车辆结构、造型等多部分加以优化才能取得优异的表现。

● 主角是谁？

我们今天的主角表现便是这款还未上市的名爵ZS车型，新车定位于小型SUV，有着非常年轻、时尚的设计，稍早前我们也对它的静态、动态表现进行了解析，我的同事也对它给予了不错的评价。此次我们将前往位于上海安亭的上汽技术中心NVH试验室对名爵ZS车型在NVH方面的设计进行了解。



上汽技术中心NVH试验室于2015年6月建成，主要用于上汽旗下车型NVH的开发和验证。其试验室主要包括四转鼓半消声室、二转鼓半消声室、变速箱NVH试验室、全消-混响室、整车振动异响试验室以及零部件振动异响试验室等10个试验室，硬件设施在国内较有优势。

● 风噪大，原来与这些有关！

首先我们来到整车密封试验室，来看看整车密封性能。整个工作需要经过仿真分析、对标测试、主观评估以及系统调试，共计四个阶段。当然，这也是几乎所有细分项目所需要经历的过程。



良好的整车密封性能够有效降低风噪，提高驾乘的舒适性。特别是在高速巡航时，将孔洞、间隙等细微处密封得当，有着优秀密封性的车辆能够隔绝绝大部分风噪。相比其他这方面处理欠佳的车型来说，两者之间有着非常大的差异。




在整车密封试验室现场摆放了一台名爵ZS和一台对标车型。通过工程师现场试验我们可以看到，名爵ZS的气密性能够低至56SCFM(数值越低越好)，而对标车型则为95SCFM，优势非常明显。新车在设计前期通过CAE分析，对车辆钣金细缝进行了优化、车身多达100多道涂胶工序以及车身开闭件双道密封条等设计都是取得良好表现的基石。

谈到车身结构，或许许多朋友都认为这是和安全有关的部件，与NVH并没有太多关系，其实不然。正如我上文讲到的，NVH是与车辆研发一同开始的，并不是半路出家的成员。工程师为了获得最佳的车辆NVH表现，自然也对车身结构动了手脚。不信？那请您继续往下看。



相信大家在中学物理课时就已经知道了——声音传播速度在空气中比在固体中更慢。而上汽的工程师也因此在名爵ZS全车20处位置采用了空腔割断设计，通过空气的特性来阻断空腔传递路径，减缓噪音的传递。此外，工程师还应用了PU泡沫填充在厚度为3mm的EVA材质（乙烯-醋酸乙烯共聚物）与车身钣金之间，来达到阻隔噪音的目的。



通过白车身我们可以看到，工程师在车内顶部设有多条横梁以减少摆动、降低振动的传播，并通过相应的阻尼垫对其进行吸收。当然，并不是一股脑的大量添加阻尼垫等部件，毕竟这些材料会增加车重。比如，如果能够通过增加50%的阻尼垫达到减少80%振动的效果，那即是被认可的。另外，工程师在备胎槽加入了水波纹，提高了共振频率，从而达到降噪的目的，这也是大多数车型NVH所采用的招数。

除此之外，车辆各处隐藏的PET吸音棉也对提高静音性能功不可没。而在事后的交流时，当我向工程师问到未来是否会有着诸如巴斯夫Infinergy等创新型材质加入时，工程师并没有立即否认这一可能性。看来在不久的将来，我们或许也会为了像抢购一双阿迪达斯Yeezy 350那样，而排队购车哟～




对于各个产生噪音的零件，工程师也毫不手软的用“五花大绑”来伺候它们。我们都知道车辆的进气系统一定要有进气管，但是进气管会产生噪声。为了解决这一问题，名爵ZS的进气系统加入了六边形的开孔，除了能够提供结构表面需要的强度之外，在其内部还设置了PET吸音棉，可消除1000Hz以上的高频噪音。而四分之一波长管以及谐振腔等部件的应用，也让车辆对噪音处理得更为彻底。例如，在我们踩油门时常听到的“呲呲呲”声，很可能是因为进气管路而产生的高频噪声 ，而消除这些噪声就需要四分之一波长管、谐振腔出马了。

● 如何测试其功力呢？

“是骡子是马，拉出来溜溜”。在对各个部件的NVH效应进行优化设计后，就来到了验证环节，这时候工程师便会将单一零件移至全消-混响室来进行测试。



全消-混响室的面积都较半消声室小了很多，全消室只能对前保险杠、车门等零部件进行测试。硬件上它与半消声室一样都采用了吸声尖劈，但不同之处在于它的地面采用了钢丝网，而钢丝网下方依旧是尖劈，从而达到全消的目的。或许大家对其性能并没有概念，简单来说，身处室内，安静时甚至可以听见自己的心跳声。另外，全消室还需将室内温度保持在23摄氏度左右，湿度恒定在50%-80%之间。而混响室则是拥有截至频率100Hz，低频混响时间大于6秒的功力。



各个部件验证完后，最终都要放在整车上进行测试，而四转鼓半消声室就是专门针对整车测试的试验室。说到四转鼓半消声室，或许大家都能很快的理解“半消声室”的意义，那么“四转鼓”又是什么意思呢？其实我们可以简单的理解为四转鼓可对车辆四个车轮进行动态试验，二转鼓即是对车辆其中的两个车轮进行试验。一般而言，两驱车型都采用二转鼓半消声室。




上汽的这座四转鼓半消声室由IAC制造，其为全球知名的噪音控制产品和系统的提供商。整座四转鼓半消声室采用钢筋水泥打造，地下铺设有弹簧，可模拟光滑和粗糙路面情况，并在左右两侧各设有21个麦克对数据进行录取。此外，消声室转鼓工作时的静音性能也非常棒。当车速处于100km/h时，仅产生45dB的噪音，相当于居民小区的水平。而室内5面都采用了尖劈状结构作为吸声体，通过把多孔材料做成楔形吸声体，从而让声波从尖端入射，并最终转换为热量被耗散，这对分析车辆噪音产生的原因和传播路径提供了很好的硬性条件。由于四转鼓半消声室的面积很大，因此这里也成为了整车测试的场地。



结论：



往往正是NVH这些看不见的细节，决定了一款车型给予消费者的品质感。一辆车的缺点、优势不是几个参数或是配置能决定的，还有许多其内在的不为人知的部件所左右。那么，名爵ZS能取悦年轻人的屁股和耳朵吗？现在我也无法回答，待其上市后再揭晓答案吧。