[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,,車輛行駛的時候會有風(fēng)噪,,輪胎滾動的時候會有路噪,發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)時會有轟鳴聲,,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)隊在NVH方面所要做的努力不亞于設(shè)計一臺整車,。
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算機(jī)來完成,,到了中后期的試驗開發(fā)階段,,團(tuán)隊就要將工作重心轉(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56.1dB,,80公里/時58.5dB,,120公里/時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在項目開發(fā)之初就對NVH有著較高的要求,,從設(shè)計目標(biāo)的定義到各項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,,第二是多路多級隔振設(shè)計,第三是全方位精細(xì)化聲學(xué)包設(shè)計,,第四是多重密封設(shè)計,,第五是靜謐舒適空調(diào)設(shè)計。
1/車體三維立體交叉設(shè)計
三維立體交叉設(shè)計的車身在開發(fā)之初,,其實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,這就對車輛的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的要求,,特別是MPV車身和底盤等關(guān)鍵連接點的性能,。
在采用了三維立體交叉設(shè)計的籠式車身之后,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。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,。
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,。作為一臺MPV,iMAX8的白車身扭轉(zhuǎn)剛度達(dá)到2.2萬�,!っ�,,在這個價位的MPV中算得上是個不錯的成績。
2/多級多路隔振設(shè)計
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,,全車在隔振阻尼墊的運用上下了功夫,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,、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,,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,,是一款綜合實力相當(dāng)強(qiáng),價格也很高的輪胎,,唯一的缺點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
在項目設(shè)計之初,榮威iMAX8的NVH工程團(tuán)隊就對整個空間進(jìn)行了精細(xì)的布局,,實行了五大模塊區(qū)域42處整車全方位覆蓋設(shè)計,,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,。
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
另一項在NVH方面的設(shè)計便是多重密封方案,,開發(fā)團(tuán)隊在白車身的空腔內(nèi)填充了膨脹材料用以隔絕聲腔,,降低噪音�,?梢钥吹絠MAX8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,,驗證車輛的密封水平;開發(fā)后期則進(jìn)一步通過風(fēng)洞試驗,,優(yōu)化驗證車輛高速行駛時的風(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)計手段,,這些針對NVH方面所做的時間和物料成本投入,,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
最后一方面則是空調(diào)的靜音設(shè)計了,。空調(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)計方面,,榮威iMAX8在開發(fā)時針對其風(fēng)扇的扇葉進(jìn)行了靜音設(shè)計,,采用了無刷電機(jī)和PWM調(diào)速控制,同時優(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,。
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,,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,,相比較同價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,。從那時開始,BOSE就成立了汽車系統(tǒng)部,并致力于專利車用揚聲器的設(shè)計,、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獨有的汽車音響設(shè)計分析工具和領(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厘米釹磁鐵高頻揚聲器(這2只高頻揚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寬頻揚聲器(2只)
——左右后門上部各一只2.5厘米釹磁鐵高頻揚聲器(儀表臺同款,2只)
——左右后門下部各一只13厘米寬頻揚聲器(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,。而高頻揚聲器裝飾罩的設(shè)計更是一大亮點,,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!
整套硬件上的亮點在于前門的兩只16.5厘米Super65寬頻揚聲器,,這是BOSE為全球市場最新開發(fā)的車規(guī)揚聲器,,最大特點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,,重點是能夠發(fā)出非常有下潛度的低音,,同時又能夠保證很小的失真。寬頻揚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)隊最早想要為iMAX8定制12L容積的低音揚聲器,,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),,這個揚聲器無論是從回音孔還是揚聲器本身的設(shè)計上面,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,,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。有關(guān)“原音重現(xiàn)”的部分,,BOSE的關(guān)注點有三項,,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。這里除了需要靠譜的揚聲器以外,,音響團(tuán)隊還針對iMAX8上使用的線材進(jìn)行了長時間的比較驗證,,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“大音量時的高保真度”,,BOSE認(rèn)為在單獨駕駛時,,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)消費者的風(fēng)險,,因為至少有50%的實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,、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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