坐进豪华品牌跟普通品牌车内,即使不开动,有两处差距显而易见。其一,视觉和触觉方面,豪华品牌更高级的用料,看起来就很上档次,摸起来也更加舒服;其二,那就是听觉——隔音,一台隔音优秀的车,我们常说“关上车门,就是另一个世界”。

当下,中国消费者对汽车NVH表现的要求越来越高。在最新汽车消费者调研中,消费者对汽车行驶中产生的风噪抱怨排在前5,成为用户最不满意的问题之一。为此,整车厂们也加大了在汽车噪音控制方面的研发,而国产品牌在这方面的进步可谓神速。
近日,今年国产SUV的网红爆款——长安UNI-T(参数|询价),在中汽研空气动力学-声学风洞试验室,用人工头、球形阵列、3D声学照相机等专业测试仪器,带领大家一起探索了风噪的奥秘。其专业程度,让人大开眼界。
为什么风噪最烦人?
在汽车驾驶过程中,常常出现的噪音主要包括发动机噪音、路噪、胎噪和风噪。其中,汽车在行驶过程中,车身表面的形状、轮廓与气流发生相互作用产生的噪音,被称之为风噪。车速越快,风噪越大。一旦车速超过80km/h,风噪就会逐渐盖过其他噪音,成为最主要的噪声来源。风噪不仅频带宽,强度还高,很容易让乘客感到烦躁、疲倦,长时间受风噪影响,还会危及行车安全。相信跑过高速的,都会有此感受。
如何检测风噪?不可能上高速吧
要想全面、系统的研究风噪问题,必须满足两个环境条件。一是有流场稳定、风速精确可控的风源;二是能够排除其他噪音干扰。风洞实验室无疑是最佳选择,在四周墙壁和顶部都安装有吸声材料,流道内有声学处理和压力脉动调节,使背景噪音降为极低的水平。在实验风速达到140km/h的时候,环境噪音也仅仅只有58 分贝,相当于车辆静止时的表现。
麦克风阵列,也被称为“声学照相机”,在上、左、右三侧都各配备了168个麦克风,使得阵列可以精准识别出车外声源。通过上方和两侧的声学照相机同时进行拍摄,再经过计算机的匹配合成,可以得到噪声源在车身表面的3D分布。中汽研风洞试验室是国内首个搭载三面麦克风阵列的风洞实验室,是目前世界上最先进的声学测量设备之一。
为了测试准确性,测试人员手握两枚回形针,间隔仅5厘米,从大约1.5米的高度,松手同时掉下去,两枚回形针落地的一瞬间,可以看到声学照相机的监测屏幕中出现了两个小色块,显示出了声学照相机极高的灵敏度;同时也非常精准,即使两个声源相隔很近,也能够清晰地被识别出来。保障了汽车噪声源识别试验中的精准与可靠性。
专业测试,比人类听觉更精准
来到真正的测试环节,人工头、球形阵列、表面麦克风等主要的专业测试仪器统统上阵。人工头主要是采集人坐车时感受到的真实噪声,在测试中,会放置在前排驾驶及副驾驶座上。人工头双耳位置安装有声学传感器,这样在录制声音时,可以模拟人体肩部、头部和耳廓等部位对声场的影响,回放出更接近于人耳实际听到的声音信号。
球形阵列在测试中会放置在驾驶舱内部,帮助找出车内的声源分布以及噪声泄露位置。
表面麦克风粘贴在车身表面,作用于测量车身表面的压力脉动。三个设备都是为了辅助在风噪实验中得到最全面的数据,找出问题点并加以改善。
测试开启以后,首先需要把风速调节到测试需要的速度,在做风噪测试的时候,通常会把风速设置在80-140km/h,直播时的风速设置在120km/h,声学照相机和人工头通常会采集30秒左右的数据,采集完成后计算机会对原始数据进行进一步加工处理,并得到需要的信息。
可以看到,在不同风速、不同频段下,UNI-T测试的风噪都是不一样的,我们可以通过噪声频谱判断噪声源的大小,以及不同频率段给人耳的感觉是不同的。综合来看,UNI-T的风噪测试成绩在行业内处于比较优秀的水平。
UNI-T为此做了哪些优化?
从外型我们一眼就可以看出,UNI-T外型极为动感,线条流畅。在细节方面,UNI-T在设计之初,就通过CAE仿真来分析不同造型方案空气动力学的好坏,从而发现问题改进设计,并且通过油泥模型,来进行实际测试并做进一步造型调整。
以后视镜优化为例,仅对后视镜进行风噪优化,便要涉及造型、法规、CAE和产品等多个部门,造型是否好看,视野是否满足法规要求,最终调整完的风噪是否能够达标,需要与多个部门协同与合作,一个微小的改动需要背后无数人的共同努力。通过后视镜优化,驾驶员人耳处总声压级便降低了0.3dB(A),足以见得长安CFD的技术实力。
作为UNI-T的标志性设计之一,UNI-T的尾翼设计非常特别。这样超前的设计,也给CFD团队带来很大的挑战。毕竟从空气动力学的角度来看,倾向于让所有车的造型都设计成一个样子,但这显然不是消费者所希望看到的事情,所以,空气动力学人的使命,就是要让形态各异的造型设计,都能够拥有不错的空气动力学表现。
由于尾翼采用了镂空设计,车顶气流会通过孔洞和V形通道向下冲击到后窗上,形成较大的风噪。第一次看到这个设计时,CFD团队召开紧急会议,反复论证可行性和风险,并调用了4000核仿真计算资源,其计算量超过100万CPU小时。如果换作市面上的高性能个人电脑处理器,需要不停运算12年还多,而4000核的高性能计算服务器,把整个计算周期压缩到20天。在前后做了超过60个优化方案的计算,最终找出20多个有效方案,大幅降低了尾翼产生的风噪。
说说观点
继上周逸动(参数|询价)PLUS完成专业的风阻测试之后,这周长安UNI-T紧接着进行了风噪测试。作为长安今年的全新力作,敢于在国内最专业的风洞实验室开展第三方公开测试直播,展示了长安对其产品的绝对自信。
UNI-T自亮相以来,凭借其近乎概念车的超酷外型圈粉无数。随后,强大的智能车机系统,全新的蓝鲸动力和平台架构,以及L3级自动驾驶技术又向世人展示了其强大的内核本质。随着风噪测试等一系列专业测试成绩浮出水面,UNI-T更强大且多面的实力展露无遗。而长安汽车也正通过这一系列的专业测试,展现了科技长安、技术长安的真实实力。
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