[汽車之家 技術(shù)] 作為一款MPV,也是上汽榮威旗下的首款MPV車型,iMAX8上市以來一直在豪華和靜謐方面大力宣傳,,其產(chǎn)品力到底有多強(qiáng),背后又投入了多少技術(shù)和成本,。就在上周,我參加了一個由上汽榮威舉辦的關(guān)于iMAX8 NVH解析的交流會,,與會的不單有上汽集團(tuán)負(fù)責(zé)NVH研發(fā)的專家,,還有來自BOSE汽車音響的資深工程師,。會上大家就iMAX8領(lǐng)先同級的NVH表現(xiàn)進(jìn)行了深入探討交流,內(nèi)容不敢茍藏,在此分享給大家。
■ 如何定義車輛的NVH,?
老生常談的問題,大家經(jīng)常會聽到車企和媒體的報(bào)道中用到NVH,,那么到底什么是NVH呢,?從這個單詞的定義上來說,,N代表“Noise”噪音,,V代表“Vibration”振動,H代表“Harshness”聲振粗糙度。換言之,,NVH表現(xiàn)的好壞直接影響到的一臺車所能提供給乘客的高級感和舒適性,更直白的說,,NVH表現(xiàn)好的車,,更安靜,,更平順,。
我們都知道,,車輛行駛的時(shí)候會有風(fēng)噪,輪胎滾動的時(shí)候會有路噪,發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會有轟鳴聲,,甚至不同性質(zhì)的材料都會帶來空腔共振,。因此在新車開發(fā)初期,,工程團(tuán)隊(duì)在NVH方面所要做的努力不亞于設(shè)計(jì)一臺整車,。
前期開發(fā)階段,氣動聲樂,、聲腔建模以及車身結(jié)構(gòu)CAE仿真分析這些工作可以交由計(jì)算機(jī)來完成,,到了中后期的試驗(yàn)開發(fā)階段,團(tuán)隊(duì)就要將工作重心轉(zhuǎn)向NVH材料性能,、零部件NVH性能,、各系統(tǒng)NVH性能以及整車的NVH性能的驗(yàn)證和測試上了。而對于最講究車內(nèi)靜謐性的MPV車型而言,,其車體更大,、結(jié)構(gòu)稍弱、材料覆蓋面更多,、用戶群也更敏感,,所以MPV車型在進(jìn)行NVH開發(fā)的時(shí)候,難度無疑要比轎車和SUV來得更高,。
■ 多維度制定iMAX8的NVH開發(fā)目標(biāo)
先說結(jié)論,,120km/h的主駕駛位置噪音,目前榮威iMAX8已經(jīng)能夠做到怠速35.4dB(開空調(diào)39.7dB),,60公里/時(shí)56.1dB,,80公里/時(shí)58.5dB,120公里/時(shí)65.2dB的好成績,。也許大家對這個數(shù)據(jù)沒有太多概念,,這個成績已經(jīng)超過了主流中型車的平均水平,也和同級別中價(jià)位高出許多的對手們不相上下,。
據(jù)上汽乘用車振動噪聲開發(fā)經(jīng)理靳春梅博士介紹,此次iMAX8在項(xiàng)目開發(fā)之初就對NVH有著較高的要求,,從設(shè)計(jì)目標(biāo)的定義到各項(xiàng)評估條目都是非常嚴(yán)格的,,旨在打造出足夠靜謐的艙內(nèi)空間。所以在進(jìn)行NVH這部分講解的時(shí)候,我們會從五大方面進(jìn)行解析:第一個是車體三維立體交叉設(shè)計(jì),,第二是多路多級隔振設(shè)計(jì),,第三是全方位精細(xì)化聲學(xué)包設(shè)計(jì),第四是多重密封設(shè)計(jì),,第五是靜謐舒適空調(diào)設(shè)計(jì),。
1/車體三維立體交叉設(shè)計(jì)
三維立體交叉設(shè)計(jì)的車身在開發(fā)之初,其實(shí)更多的為了保證車內(nèi)人員的通過性和座椅滑動,。我們都知道MPV在日常使用中,,三排乘客之間是否能夠很好的來回走動算得上是個硬指標(biāo),而如果車內(nèi)要滿足這樣的要求,,就必須采用整體平地板設(shè)計(jì),,這就對車輛的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求,特別是MPV車身和底盤等關(guān)鍵連接點(diǎn)的性能,。
在采用了三維立體交叉設(shè)計(jì)的籠式車身之后,,不僅做到了高舒適、低振動的車身結(jié)構(gòu),,還視線了整車振動傳遞的低靈敏度設(shè)計(jì),。那在這方面眾所周知,靈敏度越高,,抗噪聲和振動能力越差,,反之對于外面振動和噪音越不靈敏,那么抗噪音能力也就越強(qiáng),。MPV在車身設(shè)計(jì)方面如果要提升舒適性,,就必須更多的去追求一個低靈敏度振動傳遞的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
那如何去做到車身低靈敏度振動傳遞呢,,結(jié)構(gòu)是一方面,,材料則是另一方面。榮威iMAX8在車內(nèi)材料的運(yùn)用上可謂十分下本,,超高強(qiáng)度鋼和熱成型鋼的占比達(dá)到了80%以上,,用料十分扎實(shí)。作為一臺MPV,,iMAX8的白車身扭轉(zhuǎn)剛度達(dá)到2.2萬�,!っ祝谶@個價(jià)位的MPV中算得上是個不錯的成績,。
2/多級多路隔振設(shè)計(jì)
除了車身結(jié)構(gòu)之外,,iMAX8還采用了全新的低靈敏度增強(qiáng)隔振設(shè)計(jì),全車在隔振阻尼墊的運(yùn)用上下了功夫,,并且精準(zhǔn)打造了前后橋多路多級隔振,、增強(qiáng)型隔振襯套、發(fā)動機(jī)平衡軸設(shè)計(jì)、懸架系統(tǒng)升級隔振和配備舒適性輪胎,,多管齊下的對發(fā)動機(jī)噪音和路噪等進(jìn)行隔離,。
這其中,前,、后副車架和車身之間,,iMAX8采用了柔性連接,包括鋁合金下控制臂和副車架之間也采用了液壓襯套相連,,能夠有效提升車輛經(jīng)過顛簸路面時(shí)的品質(zhì)感。全新一代2.0T發(fā)動機(jī)不僅配備了平衡軸,,并對發(fā)動機(jī)靜音做了進(jìn)一步優(yōu)化,,通過兩個液壓支承和車身相連來盡可能多的隔絕掉一部分發(fā)動機(jī)的振動。
此外,,配合副車架和發(fā)動機(jī),,iMAX8的車身底部平整度極好,,這種設(shè)計(jì)有利于底部氣流的快速通過,,降低空氣阻力。工程師還針對管夾位置和材質(zhì)做了精細(xì)化設(shè)計(jì),,有效抑制了管路異響和路面石子傷及管路的可能,,整個底盤的防石擊涂層覆蓋面目測超過95%以上,,在降噪和防銹等方面也能起到一定的作用。
而在車底最大的噪音源輪胎方面,,榮威iMAX8更是下本,。新車采用了和RX5 PLUS上一樣的米其林Primacy4浩悅四代輪胎作為原車的標(biāo)配輪胎,這套最新的浩悅系列輪胎在靜音性和濕地制動性能上很有競爭力,,是一款綜合實(shí)力相當(dāng)強(qiáng),,價(jià)格也很高的輪胎,唯一的缺點(diǎn)大概就是后期更換的成本了,。
3/全方位精細(xì)聲學(xué)包設(shè)計(jì)
在項(xiàng)目設(shè)計(jì)之初,,榮威iMAX8的NVH工程團(tuán)隊(duì)就對整個空間進(jìn)行了精細(xì)的布局,實(shí)行了五大模塊區(qū)域42處整車全方位覆蓋設(shè)計(jì),,通過整車靜音鋼板和聲學(xué)包的內(nèi)外配合,,來為用戶打造出一個極其靜謐的車內(nèi)體驗(yàn)。
如果稍微細(xì)化一下來解析的話,,可以看到在儀表臺,、地毯、各立柱飾板,、門飾板以及頂棚等位置都有大面積的聲學(xué)包覆蓋,,幾乎讓車內(nèi)達(dá)到了音樂廳級的聲學(xué)生態(tài)。同時(shí)防火墻處和后輪罩等位置還用上了成本頗高的靜音鋼板,即兩片鋼板中間加入3.5-4mm厚的發(fā)泡隔音材料,,利用中間層物理特性隔絕振動和噪音,,相比普通鋼板能降低6-8個分貝,在同級別中十分少見,,使得車輛的前后部均能擁有很好的隔聲效果,。
4/多重密封設(shè)計(jì)
另一項(xiàng)在NVH方面的設(shè)計(jì)便是多重密封方案,開發(fā)團(tuán)隊(duì)在白車身的空腔內(nèi)填充了膨脹材料用以隔絕聲腔,,降低噪音,。可以看到iMAX8在車身膨脹塊的位置和數(shù)量上均達(dá)到了同級別車型的領(lǐng)先水平,,還在前風(fēng)擋和兩側(cè)前后排車窗上均采用5mm高級聲學(xué)夾層玻璃,,這在同級別車型中也是十分少見的,體現(xiàn)了iMAX8對于車內(nèi)靜謐性的追求和用料的厚道,。
而在車身密封性方面,車輛開發(fā)的每個階段都會對整車進(jìn)行密封測試,,比如開發(fā)早期進(jìn)行泄露分析,,并針對關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行風(fēng)噪仿真優(yōu)化;開發(fā)中期進(jìn)行密封試驗(yàn),,驗(yàn)證車輛的密封水平,;開發(fā)后期則進(jìn)一步通過風(fēng)洞試驗(yàn),優(yōu)化驗(yàn)證車輛高速行駛時(shí)的風(fēng)噪水平,。
此外,,iMAX8的車門均采用了雙層密封圈來保證其密封性,而在車身外部的每個縫隙處,,也都做了細(xì)致的密封處理,。車門板內(nèi)側(cè)還能夠見到包括干濕分區(qū)和管路密封等設(shè)計(jì)手段,這些針對NVH方面所做的時(shí)間和物料成本投入,,據(jù)說在近年來同類車型的開發(fā)過程中是位于前列的,。
5/靜謐舒適性空調(diào)設(shè)計(jì)
最后一方面則是空調(diào)的靜音設(shè)計(jì)了�,?照{(diào)在整個車輛系統(tǒng)中,,也是跟用戶使用次數(shù)和接觸較為密切的車內(nèi)設(shè)備,空調(diào)的安靜和舒適性甚至能夠直接影響一臺MPV車型的品質(zhì)感,。因此在空調(diào)的設(shè)計(jì)方面,,榮威iMAX8在開發(fā)時(shí)針對其風(fēng)扇的扇葉進(jìn)行了靜音設(shè)計(jì),采用了無刷電機(jī)和PWM調(diào)速控制,,同時(shí)優(yōu)化了風(fēng)扇和車身連接件的隔振效果,,采用靜音式高隔振性能襯套設(shè)計(jì),。
此外包括鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)道等等,,在前期也都進(jìn)行了大量的原創(chuàng)仿真設(shè)計(jì),,而不是直接買來供應(yīng)商的成品裝上就完事了。所以在打開iMAX8的空調(diào)后,,在車內(nèi)依然可以感覺到很舒適和安靜的體驗(yàn),,相比較同價(jià)位的競品車型來說優(yōu)勢很明顯。
■ 榮威iMAX8上的BOSE Premium音樂廳級音響系統(tǒng)
說到BOSE汽車系統(tǒng)部,,還得先從BOSE公司說起,。著名的BOSE音響公司是由美國麻省理工學(xué)院電氣學(xué)教授Amar G.Bose博士于1964年創(chuàng)建的,公司始終以“盡探索之力,,享音樂之極”為經(jīng)營理念,,目前是全美國最大的揚(yáng)聲器制造商之一。在BOSE公司中,,單是從事研究開發(fā)的工程師就有好幾百人,企業(yè)一直堅(jiān)持將100%的收益都投資于有利企業(yè)發(fā)展和產(chǎn)品研發(fā)的地方,,這使得其在短短50多年的發(fā)展過程中就擁有了超過400種創(chuàng)新產(chǎn)品,、100多項(xiàng)專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)明專利。
1982年,,BOSE的工程師們開創(chuàng)了全球首套原廠定制安裝的車用高級音響系統(tǒng)的先河,,與傳統(tǒng)的汽車音響或后市場的改裝系統(tǒng)不同,BOSE音響系統(tǒng)是為每一款車型特別設(shè)計(jì)和調(diào)音,,并在原廠進(jìn)行安裝的,。通過這樣的過程,使汽車從一個原本不適合聽音樂的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)榱艘苿拥囊魳窂d,。從那時(shí)開始,,BOSE就成立了汽車系統(tǒng)部,并致力于專利車用揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì),、先進(jìn)的功率放大器和數(shù)字信號處理技術(shù)的研發(fā),,以及BOSE獨(dú)有的汽車音響設(shè)計(jì)分析工具和領(lǐng)先的調(diào)音技術(shù)。
上汽乘用車和BOSE的合作并非始于榮威iMAX8車型,,早在2017年8月BOSE汽車系統(tǒng)中國區(qū)就已經(jīng)和上汽乘用車進(jìn)行了初步業(yè)務(wù)接洽,,2018年時(shí)就已經(jīng)有搭載了BOSE音響的上汽車型面試。而此次在iMAX8上的這套BOSE高級音響系統(tǒng),,是目前為止上汽乘用車旗下最高規(guī)格的車載音響系統(tǒng),。接下來我們先看看這套音響的布局是怎樣的,全車一共11只高性能揚(yáng)聲器,,它們分別是:
——儀表臺左右各一只2.5厘米釹磁鐵高頻揚(yáng)聲器(這2只高頻揚(yáng)聲器采用高級絲膜材質(zhì))
——左右前門下部各一只16.5厘米Super65寬頻揚(yáng)聲器(2只)
——左右后門上部各一只2.5厘米釹磁鐵高頻揚(yáng)聲器(儀表臺同款,,2只)
——左右后門下部各一只13厘米寬頻揚(yáng)聲器(2只)
——后衣帽架左右兩側(cè)各一只8厘米釹磁鐵中高頻揚(yáng)聲器(2只)
——第三排右下部一只10升定制蝸牛低音箱(1只)
——第三排右側(cè)BOSE數(shù)字功放(8通道的定制均衡和BOSE數(shù)字信號處理技術(shù))
為榮威iMAX8制定音響系統(tǒng)方案,,其中就包括了:揚(yáng)聲器的數(shù)量、位置以及功放的選擇等,。當(dāng)這些都確定好之后,,就需要考慮揚(yáng)聲器與車內(nèi)其他零部件的關(guān)系,是否會產(chǎn)生干涉以及功放與車輛主機(jī)是否兼容等等,,所以BOSE團(tuán)隊(duì)在車輛開發(fā)伊始就加入到了為iMAX8打造音響的工作中去,,正所謂叫“從源頭開始的音響定制理念”。
位于儀表臺兩側(cè)和后車門上端的高頻揚(yáng)聲器是比較新的產(chǎn)品,,采用了成本比較高的高級絲膜材質(zhì),,還附著了一層特殊的涂層,,BOSE的工程師認(rèn)為這能讓人聲和高中頻的聲音還原的更加逼真。而高頻揚(yáng)聲器裝飾罩的設(shè)計(jì)更是一大亮點(diǎn),,不用我說你也能看出它對于車內(nèi)高級感的提升有多大幫助,風(fēng)格上更是向著BOSE的家用音響看齊,,質(zhì)感非常棒,!
整套硬件上的亮點(diǎn)在于前門的兩只16.5厘米Super65寬頻揚(yáng)聲器,,這是BOSE為全球市場最新開發(fā)的車規(guī)揚(yáng)聲器,,最大特點(diǎn)是采用了韌性更好的材質(zhì),可以保證紙盆能夠有更大范圍的振幅,,重點(diǎn)是能夠發(fā)出非常有下潛度的低音,,同時(shí)又能夠保證很小的失真。寬頻揚(yáng)聲器的外部則采用了全金屬的裝飾罩,,這在同級別的MPV中是比較少見的,既能夠保證美觀度,,也可以一定程度上改善聲音的輸出品質(zhì),。
10L的低音箱則是完完全全為榮威iMAX8量身定制的,開發(fā)團(tuán)隊(duì)最早想要為iMAX8定制12L容積的低音揚(yáng)聲器,,但是用上了每一個角落的空間之后,也只能做出10L容積,。但即便如此,,通過BOSE最擅長的管道式低音箱結(jié)構(gòu),這個揚(yáng)聲器無論是從回音孔還是揚(yáng)聲器本身的設(shè)計(jì)上面,,都達(dá)到了預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值,,能提供給用戶十分震撼的下潛度和力度,。
BOSE的車載音響向來不提供花里胡哨的各種均衡器預(yù)設(shè),,僅僅提供最基礎(chǔ)的高,、中,、低音調(diào)節(jié),,而針對不同的車型,,也僅僅會在調(diào)研了目標(biāo)群體的喜好之后給出某種略有風(fēng)格化的標(biāo)定,。BOSE的企業(yè)文化中認(rèn)為音響的調(diào)校會放大某些音樂風(fēng)格的特點(diǎn),讓聽眾聽的比較舒服,,例如美國人喜歡聽藍(lán)調(diào),、說唱之類的音樂,,那么音響可能會強(qiáng)調(diào)低音充足一些,。但這并不代表需要對所有頻段進(jìn)行調(diào)節(jié),,對普通消費(fèi)者而言那太專業(yè),,而對音響品牌而言又太業(yè)余,。
而在調(diào)音方面,BOSE提供了專業(yè)的調(diào)音軟件和數(shù)字處理技術(shù),,由于疫情的緣故,,美方工程師無法飛抵中國開展工作,因而部分調(diào)音工作甚至通過中美遠(yuǎn)程協(xié)作來共同完成,。熟悉BOSE品牌的朋友都知道,,BOSE一貫秉承著“原音重現(xiàn)”的原則來制造音響,通過在車艙內(nèi)精確的重現(xiàn)音效和聲場,,帶來宛如親臨音樂表演現(xiàn)場的聽覺體驗(yàn)。有關(guān)“原音重現(xiàn)”的部分,,BOSE的關(guān)注點(diǎn)有三項(xiàng),,分別是:空間感,、頻譜均衡和大信號。
所謂的空間感,,就是指乘客會沉醉于整個沉浸式的音樂氛圍中,,而不會被任何一只揚(yáng)聲器的聲音分散注意力,,這樣的聲場能夠營造出超越車身尺寸的廣闊空間感,身處空間本就更大一些的MPV車廂內(nèi),,這種感覺還會被進(jìn)一步放大,。榮威iMAX8提供了三種預(yù)設(shè)的方位音效,,分別是:全車、駕駛員以及商務(wù)后座,。從車型的定位來看,,無疑“商務(wù)后座”是最重要的模式,。
頻譜均衡是指“全音域的清晰醇厚”,,也就是我們常開玩笑時(shí)說的“高音甜、中音準(zhǔn),、低音沉”,,整體的頻率范圍是iMAX8這套BOSE音響系統(tǒng)的考量重點(diǎn)。這里除了需要靠譜的揚(yáng)聲器以外,,音響團(tuán)隊(duì)還針對iMAX8上使用的線材進(jìn)行了長時(shí)間的比較驗(yàn)證,,從而選出了在信號衰減和成本方面控制的最均衡的產(chǎn)品,。
大信號代表“大音量時(shí)的高保真度”,BOSE認(rèn)為在單獨(dú)駕駛時(shí),很多人都喜歡調(diào)高音量,,而所有的BOSE音響系統(tǒng)都應(yīng)該能在大音量下保持聲音的保真度,這就需要車輛在功放的配置上有足夠的冗余量,。BOSE向來不愿在音響系統(tǒng)的功放上大肆宣傳,,甚至從不提及功率,工程師認(rèn)為這會有誤導(dǎo)消費(fèi)者的風(fēng)險(xiǎn),,因?yàn)橹辽儆?0%的實(shí)際功率會被保留以用來避免大音量下發(fā)生失真,。
■ 編輯總結(jié):
NVH是一個全方位的系統(tǒng)工程,它的復(fù)雜度超出了很多人的想象,,而結(jié)果好壞又直接影響到一臺車給人們帶來的品質(zhì)感,。榮威iMAX8作為品牌旗下首款MPV車型,定位于豪華,,自然要在NVH方面下足功夫,。我們通過零部件的拆解分析以及和音響供應(yīng)商BOSE的工程師們的進(jìn)一步溝通后也不難發(fā)現(xiàn),在同級別MPV車型中iMAX8無論是在NVH方案的設(shè)計(jì),、用料還是后期效果上都有不錯的競爭力,。(文/圖/攝 汽車之家 黃正橋)
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