[汽車之家 新鮮技術(shù)解讀]  我們在駕駛汽車的過程中，常常會(huì)聽到各種各樣讓我們不愉快的聲音，比如發(fā)動(dòng)機(jī)噪音、路噪、胎噪。當(dāng)我們的車速越來越高的時(shí)候，有一種聲音就凸顯出來了，那就是風(fēng)噪。近日，長安汽車又用一場在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中的在線來展示了他們的UNI-T是如何“破風(fēng)無聲”降低風(fēng)噪的。

什么是風(fēng)噪？

　　汽車風(fēng)噪對于我們每個(gè)人來說都不難理解，只要是涉及到與空氣發(fā)生高速的相對運(yùn)動(dòng)，大到飛機(jī)、高鐵，小到我們家里用的空調(diào)、電風(fēng)扇，都避不開風(fēng)噪的問題。

　　想要削弱風(fēng)噪可不是一件容易的事，風(fēng)噪直接產(chǎn)生在車身表面，沒有辦法進(jìn)行聲學(xué)封裝（很難用吸音/隔音材料消除），尤其是近幾年，隨著電動(dòng)車等新能源汽車的普及，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)逐步被電機(jī)、混合動(dòng)力取代，這些新的動(dòng)力總成擁有更好的靜音效果，導(dǎo)致風(fēng)噪的問題越來越凸顯。

　　風(fēng)噪不僅頻帶寬，強(qiáng)度還高，很容易讓乘客感到煩躁、疲倦，長時(shí)間受風(fēng)噪影響，還會(huì)危及行車安全。

如何研究風(fēng)噪的問題？

　　要想全面、系統(tǒng)的研究風(fēng)噪問題，就需要借助于風(fēng)洞來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試，因?yàn)轱L(fēng)洞可以滿足研究的兩個(gè)必要條件：一是有流場穩(wěn)定，風(fēng)速精確可控的風(fēng)源；二是能夠排除其他噪音的干擾。

　　這套麥克風(fēng)陣列的測試結(jié)果，最終是以圖像的形式直觀顯示出來，結(jié)合掃描的車輛模型數(shù)據(jù)，工程師就可以得到噪聲源在車身表面的3D分布。

　　除了聲陣列，在在線中我們還可以看到有幾個(gè)人頭模型和像球形一樣的裝置，這幾套設(shè)備分別是人工頭、球形陣列和表面麥克風(fēng)。

　　球形陣列在測試中會(huì)放置在駕駛艙內(nèi)部，幫助工程師找出車內(nèi)的聲源分布以及噪聲泄露的位置。表面麥克風(fēng)可以粘貼在車身表面，測量車身表面的壓力脈動(dòng)。這三個(gè)設(shè)備都是為了輔助工程師在風(fēng)噪實(shí)驗(yàn)中得到最全面的數(shù)據(jù)，找出問題點(diǎn)并加以改善。

如何優(yōu)化汽車風(fēng)噪？

　　汽車風(fēng)噪的優(yōu)化是個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，主要是從聲源控制和聲學(xué)包裝兩個(gè)方面來入手。因?yàn)轱L(fēng)噪直接產(chǎn)生于汽車表面，所以首先需要從風(fēng)噪產(chǎn)生的源頭——也就是造型設(shè)計(jì)來進(jìn)行控制，風(fēng)噪跟造型設(shè)計(jì)強(qiáng)相關(guān)，因此在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)就與工程團(tuán)隊(duì)一起，從細(xì)節(jié)入手，對設(shè)計(jì)不斷打磨。

　　而在后期開發(fā)過程中，就會(huì)更多關(guān)注密封系統(tǒng)設(shè)計(jì)和隔聲吸聲材料的運(yùn)用，來進(jìn)一步提升車輛的NVH性能。

　　在設(shè)計(jì)之初，工程師一般會(huì)通過CAE仿真來分析不同造型方案空氣動(dòng)力學(xué)的好壞，從而發(fā)現(xiàn)問題改進(jìn)設(shè)計(jì)。同時(shí)，也可以通過油泥模型的實(shí)際測試，來做進(jìn)一步調(diào)整。在在線中，工程師舉了兩個(gè)例子，來說明造型對于風(fēng)噪的影響是非常大的，一個(gè)是后視鏡，另一個(gè)是后尾翼。

　　雖然0.3dB從數(shù)字上看差距好像并不是非常明顯，但是后視鏡僅僅一個(gè)部位的優(yōu)化，工程師在UNI-T上還進(jìn)行了無數(shù)的細(xì)節(jié)優(yōu)化，正是這一個(gè)個(gè)的微小提升，積少成多，最終就會(huì)產(chǎn)生質(zhì)變。

　　尾翼作為UNI-T的標(biāo)志性設(shè)計(jì)之一，讓整車帶有了一絲科幻的味道，不僅驚艷了工程師團(tuán)隊(duì)，也深受廣大網(wǎng)友們的喜愛，但這樣的設(shè)計(jì)創(chuàng)新越大，挑戰(zhàn)也越大。

　　前文提到單面聲陣列有168個(gè)麥克風(fēng)，而測試時(shí)會(huì)使用三面陣列，一共會(huì)采集504個(gè)通道的聲音信號，數(shù)據(jù)量非常龐大，僅僅是UNI-T尾翼的整個(gè)優(yōu)化過程，數(shù)據(jù)計(jì)算量就超過100萬CPU小時(shí)，如果換作市面上最新一代電腦處理器來進(jìn)行計(jì)算，需要不停運(yùn)算12年時(shí)間。

　　為此，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)調(diào)用了4000核高性能計(jì)算服務(wù)器，運(yùn)算能力占到了整個(gè)長安計(jì)算集群的四分之一，才把整個(gè)計(jì)算周期壓縮到了20天。

　　經(jīng)過分析和優(yōu)化，UNI-T在車頂后端加入了鴨尾設(shè)計(jì)，擾流板增加了斜面坡度。雖然同樣是鏤空造型，但氣流在通過車頂后部時(shí)，鴨尾將氣流上揚(yáng)，后部的尾翼也形成一個(gè)斜面來更好的引導(dǎo)氣流，氣流向下拍擊后窗的趨勢得到了緩解，風(fēng)噪自然也就降低了。

寫在最后：

　　風(fēng)噪，看不到、摸不著，但卻是影響行車品質(zhì)的重要因素，而為了降低一點(diǎn)點(diǎn)風(fēng)噪，需要投入大量的人力和物力，通過在線的畫面和工程師講述試驗(yàn)中的故事，我們可以看到，車身上每一個(gè)細(xì)節(jié)的背后都是無數(shù)工程師辛勤汗水的結(jié)晶。（編輯/汽車之家 郭楓）

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