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探秘最先进NVH试验室,静音真是黑科技

2021-08-07 12:22:30

作者:驾仕派



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如果知道这次参观活动是如此的深入如此的专业,我绝不会信心满满地前往——别克静音科技解析,我自以为就是看看整车的隔音啊降噪啊是怎么做的,顶多让我们在车里坐坐欣赏一下环绕立体声;如果再专业一点儿,无非是对比测试一下竞品的车内噪音水平孰优孰劣……

万万没想到的是,小编一到现场就惊呆了。在今年4月才落成并投入使用的泛亚振动噪声试验室二期楼,别克不是想要我们看全新君越的静音有多牛,而是要我们看看别克车型的NVH工程是怎么做出来的!


面对着这座汇集了7大声学测试功能、共11个试验室及1个环境仓的4层楼,小编感到了这个世界对文科女生森森的恶意……

眼前这座楼就是泛亚振动噪声试验室二期楼,其振动噪声试验室均根据通用全球试验室标准设计、建造,是目前全球最先进、规格最高的振动噪声试验室之一。

这座楼内所有声学试验室均采用“房中房”结构,并对所有大型设备基础采取了隔断措施,隔绝设备相互之间的振动影响,从根本上确保了试验数据的准确性。其中最大的试验室一个房间就重达770吨,最小房间的也有200吨重。


整个试验楼包括多个整车、子系统和零部件级半消声室,以两种不同材料组成的声学半消声室,一种为尖劈形式(包括金属尖劈和非金属尖劈),一种为平板材料,打造出全球最严格的声学半消室——在外部噪声85dB(A)的条件下,背景噪声(空调全关):20dB(A);背景噪声(空调全开):23dB(A),堪称全球最严格的声学半消声室。1.5米厚的“房中房”墙壁酷毙了,据说夜晚关上房门之后,关掉所有空调,试验室内安静得令人发毛。而工程师大大进一步向我们科普到,在大自然中无法达到的3 dB以下的环境中其实是超级可怕的——因为在那种环境中,声音最大的就是你的心跳声,而更恐怖的是,你可以听见自己的血液在血管中流动的声音……

非金属尖劈

泛亚振动噪声试验室二期的牛逼程度非同一般,拥有声学测试界的7个第一:

1、世界上最安静的整车异响试验室:独特的隔声设计将电液伺服四柱激振系统的噪声隔离在测试环境之外;

2、第一个翻转90度的声学消声室:为配合新能源车辆电机的测试,首次尝试将半消声室房间翻转90度,以墙面为反射面,隔离测功机噪声;

3、第一个新能源汽车驱动电机及逆变器半消声室:提供世界首创的严格的电机及逆变器声功率测试;


4、第一个电液伺服多轴激振异响半消声室的降噪解决方案:使得多轴试验台被有效地应用于子系统的异响测试,使得振动试验台在特定的路谱下降噪达到领先水平;

5、第一次将起动机台架驱动装置与声学环境有机结合设计在一起的噪声测试台架:为起动机噪声测试提供了良好的声学环境;

6、第一个集成汽车发电机以及汽车压缩机的振动噪声测试系统;

7、国内领先水平的整车两转鼓半消声室:集成了多项国际先进的测试设备(包括德国马哈带静压轴承的声学转毂、正反向迎面风循环系统、六个点冷选择,以及四套带消音的尾排系统等),满足了所有两驱乘用车驱动系统的各种条件下的噪声测试。

工程师大大讲解到,对于一辆具备优秀NVH性能的车来说,不仅仅是单纯的“安静”,更是车内高品质声学环境的打造。大如路噪、风噪、发动机噪音,小到子系统与零部件的运转声音,都是别克静音工程师日夜奋战的目标,通过不断优化对噪音的降低、隔绝、吸收,并引入ANC主动降噪等科技,提升座舱语音清晰度、驾乘舒适性及愉悦感,打造出行业领先的静音表现。

而在世界上最安静的整车异响试验室内,小编坐在一台全新君越里,体会着来自电液伺服四柱激振系统模拟的扭曲路面,这也是类似扭曲路面试乘时,唯一的一次不用系安全带。在将车体进行各种模拟路面的扭曲时,可以发现车身极限状态时所产生的异响,而小编也真正感到,全新君越整车在这样的极限颠簸状态下都不会有什么异响,不仅仅将静音做到了怠速和高速路面那么简单。


此外,小编还很感兴趣的是那个带声学环境的高低温环境舱,它可以结合不同温度、湿度环境下,主观评估和测试车辆的各种噪声问题。当时,里面正有一台全新君越进行零下20度的测试,据说工程师会在这样的低温条件下对它的噪声进行评估,也就是说,一台全新君越的静音水准不仅在正常温度环境下经受考验,还要经受桑拿天和冰天雪地的考验,联想到之前在广德试车场我还坐过全新君越在耐久性测试中穿越高浓度盐雾——说一台车的品质经过千锤百炼,还真不是过誉。


最后,小编总结了一台全新君越身上的静音“黑科技”:

1、0.29低风阻系数,降低风噪;

2、车身构架100%全新开发,超高强度钢比例达到41%,整车减重200公斤同时拥有极高的扭转刚度,最大程度上杜绝车身共振;

3、2.0T发动机采用精砂铸铝缸体,通过分体铸造工艺控制振动噪音;油底壳一体化式平衡轴配合齿形正时链条设计,有效降低发动机振动及工作噪音;

4、1.5T SIDI智能直喷涡轮增压发动机则应用逆齿链取代传统的正时链条,抑制噪音的产生,一系列的静音工程使得1.5T发动机比市场上主流1.4T发动机安静6分贝。

5、全系配备电子排挡,减少了机械动作带来的噪音,杜绝变速箱振动通过挡把传递到车内;


6、几乎在所有钣金衔接与缝隙处都使用了密封胶,同时四个车门均采用3道密封条,并且在A柱、B柱以及后车轮上方等位置运用多达35个车身膨胀块,使得整车气密性相比上一代提升了15%。

7、挡风玻璃及前排车窗均采用5mm以上的夹层声学隔音玻璃,后备箱和后备箱盖板下特别布置了声学优化包,有效隔绝风噪和路噪;

8、车身多处采用革新的声学材料Shilon Patch三明治升学耗散型防火墙,大幅提升低频噪音的吸收能力;

9、LASD液态阻尼垫替代传统的隔音垫,在隔音与减振性能提升的同时更轻更环保;

10、全系标配ANC(Active Noise Cancelling)主动降噪科技,通过扬声器释放与噪音相反的声波,有效抵消噪音;

所以,小编再也不会说静音就是“隔音棉多装几层”这样的外行话了,全新君越仅在NVH工程方面就历经了三年和上百次的试验和改进,那句耳熟能详的“不喧哗、自有声”真的不是随口说说的宣传话术,更是对长久工作在枯燥的环境中,那些静音工程师们劳动成果的最大褒奖。

好的NVH除了被动防守,更要主动进攻!

作者:车经社

如今的消费者对汽车舒适性的要求越来越高。谈到舒适性,业内的朋友可能立马会想到汽车NVH即噪声(Noise)、振动(Vibration)、声振粗糙度(Harshness)三项标准,通常称为乘坐轿车的舒适感。

说到噪音,传统的认知就是增加隔音棉,相信很多网民在都对自己的爱车做过这样的改装“手术”,以获得更佳的听觉体验。

高速行驶车辆的噪声源一般主要包括:发动机噪音、风噪声和轮胎噪声。要解决这些噪音问题,传统的方法就是通过增加隔音垫,以阻隔外部噪音传导至驾驶舱,然而这种完全被动的降噪方法甚至可以理解为“治标不治本”,显然已经不能满足消费者日益增长的舒适性要求。

技术的发展和革新总是顺应时代环境的,而能契合时代环境打造满足消费需求的核心产品,则是与竞争对手拉开差距的良好契机,作为百年老店的通用汽车,从噪音源头主动降噪以提升整车舒适度方面,已经取得了新的技术性突破。

6月15日,笔者参加了在上海通用泛亚研发中心举行的以“静音”为主题的2016别克BIP智慧行车科技体验活动,在贝刚老师的介绍下,全方位体验了应用升级的Quiet-Tuning别克专利静音科技打造的全新一代君越。

通过“降”“隔”“吸”三种技术手段的融合,实现了由传统被动降噪向主动降噪的技术突破。

主动降—ANC(Active Noise Cancellation)

多年来,无数汽车工程师都在致力于如何降低噪音,让用户有一个静谧舒适的空间。从降噪原理大致分为两派,被动降噪(物理降噪)和主动降噪(有源降噪)。被动降噪就是通过材料特性来阻隔噪音,主动降噪则是“智慧型”;降噪方式,从噪音源头去控制噪音在合理水平。通俗一点来讲,被动降噪可理解为“被动防御”,而主动降噪可理解为“主动进攻”。据贝刚老师介绍,君越采用了目前领先的ANC主动降噪技术。主动降噪技术ANC原理:两个频率和幅值相同,相位相差180度的正弦波相叠加后会相互抵消。

而现在这一技术被应用于汽车降噪上,通过扬声器释放与噪音相反的声波,有效抵消噪音。ANC主动降噪科技由ANC处理器、扬声器和MIC麦克风三大部分组成,其中最核心的ANC处理器可以根据车辆行驶状况,选择与实际噪音相反波长的抵消声波进行释放,通过扬声器进入座舱以抵消噪音,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,并对抵消声波进行微调以保证抵消声波全部用于降低噪音。

此外,通过ANC主动降噪技术的应用,不仅仅是大幅降低了人耳感受到的噪音,而且对于声音的平顺性(或者说突变性)也大有改善,无论缓加速还是急加速过程中,驾乘者都不会感觉到随着转速的上升所带来的发动机声音的突变,这也是君越在开发理念中所追求的声音品质。

主动降——新一代动力科技,从源头降低噪音

随着发动机技术的不断发展,发动机正时传动由原来的皮带驱动逐渐被链条驱动所取代,因为正时链条相比于传统皮带具有使用寿命长(一般在30万公里以内无需更换),故障率低,不易发生正时传动故障等优点。静音链就是正时链条的一种,普通链是套筒滚子链,静音链是齿形链,链条入齿角度更柔和,冲击更小,更平稳,而且没有会产生噪音的链条滚子,所以噪音更小些。君越其所搭载的1.5T SIDI智能涡轮增压直喷发动机则应用逆齿链取代传统的正时链条,从源头降低噪音,同时还采用了隔音式发动机罩来有效屏蔽发动机本体噪音的传递。

为降低增压器运转时产生的高频噪音以及气流回流时产生喘震噪音。通用汽车在对其发动机进行设计时就专门针对涡轮增压器的噪音进行了充分的静音减噪,并配有感应谐振器,有效消除喘振噪音和高频噪音,而嵌入球墨铸铁底座也帮助提升发动机整体静音水平。一系列降噪技术的应用使得1.5T发动机噪音水平远远优于市场上某知名品牌1.4T发动机。

主动式“被动隔音”——行业领先的革新声学材料的前瞻性应用

此外,为最大程度提升新君越静音舒适性,通用还采用了大量的降噪设计,比如在车身及局部设计方面,采用流线型设计减小了车头的迎风面积、配合全系标配的主动开闭式下进气格栅、下藏式雨刮器、空气动力学造型外后视镜、车身底部扰流板、尾部一体式鸭尾扰流板、以及流线型大灯和带有内置气流调节装置的尾灯等一系列空气动力学优化改进。在整车气密性方面,4车门处采用了3道密封条,全新一代君越的挡风玻璃及前排车窗均采用5mm以上的夹层声学隔音玻璃,并且在A柱、B柱以及后车轮上方等位置运用多达35个车身膨胀块,有效隔绝风噪和路噪。

领先的ANC主动降噪技术和出色的被动降噪设计与优秀的Bose音响形成绝配,使得新君越的驾乘者能够私享静谧空间。不仅仅因为所持有的Quiet-tuning?别克专利静音科技,而是基于车主的实际使用和感知,在目前的汽车主流品牌中间提到“静音”,有体验的用户,往往都会首先联想到别克,这就是市场认知。

当然对于技术的追求是永无止境的,新近落成的上海通用泛亚汽车技术中心振动噪声实验室二期拥有行业领先的硬件水平,而工程师们的不懈努力更让新君越在静音科技方面再次实现了自我超越!




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