[汽車(chē)之家 技術(shù)] 作為一款MPV,也是上汽榮威旗下的首款MPV車(chē)型,iMAX8上市以來(lái)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(gè)由上汽榮威舉辦的關(guān)于iMAX8 NVH解析的交流會(huì),與會(huì)的不單有上汽集團(tuán)負(fù)責(zé)NVH研發(fā)的專家,還有來(lái)自BOSE汽車(chē)音響的資深工程師。會(huì)上大家就iMAX8領(lǐng)先同級(jí)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(chē)輛的NVH?
老生常談的問(wèn)題,大家經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到車(chē)企和媒體的報(bào)道中用到NVH,那么到底什么是NVH呢?從這個(gè)單詞的定義上來(lái)說(shuō),N代表“Noise”噪音,V代表“Vibration”振動(dòng),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(tái)車(chē)所能提供給乘客的高級(jí)感和舒適性,更直白的說(shuō),NVH表現(xiàn)好的車(chē),更安靜,更平順。
我們都知道,車(chē)輛行駛的時(shí)候會(huì)有風(fēng)噪,輪胎滾動(dòng)的時(shí)候會(huì)有路噪,發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)有轟鳴聲,甚至不同性質(zhì)的材料都會(huì)帶來(lái)空腔共振。因此在新車(chē)開(kāi)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(tái)整車(chē)。
前期開(kāi)發(fā)階段,氣動(dòng)聲樂(lè)、聲腔建模以及車(chē)身結(jié)構(gòu)CAE仿真分析這些工作可以交由計(jì)算機(jī)來(lái)完成,到了中后期的試驗(yàn)開(kāi)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(chē)的NVH性能的驗(yàn)證和測(cè)試上了。而對(duì)于最講究車(chē)內(nèi)靜謐性的MPV車(chē)型而言,其車(chē)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(chē)型在進(jìn)行NVH開(kāi)發(fā)的時(shí)候,難度無(wú)疑要比轎車(chē)和SUV來(lái)得更高。
■ 多維度制定iMAX8的NVH開(kāi)發(fā)目標(biāo)
先說(shuō)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(kāi)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(jī)。也許大家對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)沒(méi)有太多概念,這個(gè)成績(jī)已經(jīng)超過(guò)了主流中型車(chē)的平均水平,也和同級(jí)別中價(jià)位高出許多的對(duì)手們不相上下。
據(jù)上汽乘用車(chē)振動(dòng)噪聲開(kāi)發(fā)經(jīng)理靳春梅博士介紹,此次iMAX8在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)之初就對(duì)NVH有著較高的要求,從設(shè)計(jì)目標(biāo)的定義到各項(xiàng)評(píng)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(huì)從五大方面進(jìn)行解析:第一個(gè)是車(chē)體三維立體交叉設(shè)計(jì),第二是多路多級(jí)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(chē)體三維立體交叉設(shè)計(jì)
三維立體交叉設(shè)計(jì)的車(chē)身在開(kāi)發(fā)之初,其實(shí)更多的為了保證車(chē)內(nèi)人員的通過(guò)性和座椅滑動(dòng)。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(lái)回走動(dòng)算得上是個(gè)硬指標(biāo),而如果車(chē)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(duì)車(chē)輛的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求,特別是MPV車(chē)身和底盤(pán)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(chē)身之后,不僅做到了高舒適、低振動(dòng)的車(chē)身結(jié)構(gòu),還視線了整車(chē)振動(dòng)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(dòng)能力越差,反之對(duì)于外面振動(dòng)和噪音越不靈敏,那么抗噪音能力也就越強(qiáng)。MPV在車(chē)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(gè)低靈敏度振動(dòng)傳遞的車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
那如何去做到車(chē)身低靈敏度振動(dòng)傳遞呢,結(jié)構(gòu)是一方面,材料則是另一方面。榮威iMAX8在車(chē)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(tái)MPV,iMAX8的白車(chē)身扭轉(zhuǎn)剛度達(dá)到2.2萬(wàn)牛·米,在這個(gè)價(jià)位的MPV中算得上是個(gè)不錯(cuò)的成績(jī)。
2/多級(jí)多路隔振設(shè)計(jì)
除了車(chē)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(chē)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(jí)隔振、增強(qiáng)型隔振襯套、發(fā)動(dòng)機(jī)平衡軸設(shè)計(jì)、懸架系統(tǒng)升級(jí)隔振和配備舒適性輪胎,多管齊下的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)噪音和路噪等進(jìn)行隔離。
這其中,前、后副車(chē)架和車(chē)身之間,iMAX8采用了柔性連接,包括鋁合金下控制臂和副車(chē)架之間也采用了液壓襯套相連,能夠有效提升車(chē)輛經(jīng)過(guò)顛簸路面時(shí)的品質(zhì)感。全新一代2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)不僅配備了平衡軸,并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)靜音做了進(jìn)一步優(yōu)化,通過(guò)兩個(gè)液壓支承和車(chē)身相連來(lái)盡可能多的隔絕掉一部分發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。
此外,配合副車(chē)架和發(fā)動(dòng)機(jī),iMAX8的車(chē)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(guò),降低空氣阻力。工程師還針對(duì)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(gè)底盤(pán)的防石擊涂層覆蓋面目測(cè)超過(guò)95%以上,在降噪和防銹等方面也能起到一定的作用。
而在車(chē)底最大的噪音源輪胎方面,榮威iMAX8更是下本。新車(chē)采用了和RX5 PLUS上一樣的米其林Primacy4浩悅四代輪胎作為原車(chē)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(dòng)性能上很有競(jìng)爭(zhēng)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(duì)整個(gè)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(chē)全方位覆蓋設(shè)計(jì),通過(guò)整車(chē)靜音鋼板和聲學(xué)包的內(nèi)外配合,來(lái)為用戶打造出一個(gè)極其靜謐的車(chē)內(nèi)體驗(yàn)。
如果稍微細(xì)化一下來(lái)解析的話,可以看到在儀表臺(tái)、地毯、各立柱飾板、門(mén)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(chē)內(nèi)達(dá)到了音樂(lè)廳級(jí)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(dòng)和噪音,相比普通鋼板能降低6-8個(gè)分貝,在同級(jí)別中十分少見(jiàn),使得車(chē)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(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)在白車(chē)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(chē)身膨脹塊的位置和數(shù)量上均達(dá)到了同級(jí)別車(chē)型的領(lǐng)先水平,還在前風(fēng)擋和兩側(cè)前后排車(chē)窗上均采用5mm高級(jí)聲學(xué)夾層玻璃,這在同級(jí)別車(chē)型中也是十分少見(jiàn)的,體現(xiàn)了iMAX8對(duì)于車(chē)內(nèi)靜謐性的追求和用料的厚道。
而在車(chē)身密封性方面,車(chē)輛開(kāi)發(fā)的每個(gè)階段都會(huì)對(duì)整車(chē)進(jìn)行密封測(cè)試,比如開(kāi)發(fā)早期進(jìn)行泄露分析,并針對(duì)關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行風(fēng)噪仿真優(yōu)化;開(kāi)發(fā)中期進(jìn)行密封試驗(yàn),驗(yàn)證車(chē)輛的密封水平;開(kāi)發(fā)后期則進(jìn)一步通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn),優(yōu)化驗(yàn)證車(chē)輛高速行駛時(shí)的風(fēng)噪水平。
此外,iMAX8的車(chē)門(mén)均采用了雙層密封圈來(lái)保證其密封性,而在車(chē)身外部的每個(gè)縫隙處,也都做了細(xì)致的密封處理。車(chē)門(mén)板內(nèi)側(cè)還能夠見(jiàn)到包括干濕分區(qū)和管路密封等設(shè)計(jì)手段,這些針對(duì)NVH方面所做的時(shí)間和物料成本投入,據(jù)說(shuō)在近年來(lái)同類車(chē)型的開(kāi)發(fā)過(guò)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(gè)車(chē)輛系統(tǒng)中,也是跟用戶使用次數(shù)和接觸較為密切的車(chē)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(tái)MPV車(chē)型的品質(zhì)感。因此在空調(diào)的設(shè)計(jì)方面,榮威iMAX8在開(kāi)發(fā)時(shí)針對(duì)其風(fēng)扇的扇葉進(jìn)行了靜音設(shè)計(jì),采用了無(wú)刷電機(jī)和PWM調(diào)速控制,同時(shí)優(yōu)化了風(fēng)扇和車(chē)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(mǎi)來(lái)供應(yīng)商的成品裝上就完事了。所以在打開(kāi)iMAX8的空調(diào)后,在車(chē)內(nèi)依然可以感覺(jué)到很舒適和安靜的體驗(yàn),相比較同價(jià)位的競(jìng)品車(chē)型來(lái)說(shuō)優(yōu)勢(shì)很明顯。
■ 榮威iMAX8上的BOSE Premium音樂(lè)廳級(jí)音響系統(tǒng)
說(shuō)到BOSE汽車(chē)系統(tǒng)部,還得先從BOSE公司說(shuō)起。著名的BOSE音響公司是由美國(guó)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(lè)之極”為經(jīng)營(yíng)理念,目前是全美國(guó)最大的揚(yáng)聲器制造商之一。在BOSE公司中,單是從事研究開(kāi)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(guò)程中就擁有了超過(guò)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(kāi)創(chuàng)了全球首套原廠定制安裝的車(chē)用高級(jí)音響系統(tǒng)的先河,與傳統(tǒng)的汽車(chē)音響或后市場(chǎng)的改裝系統(tǒng)不同,BOSE音響系統(tǒng)是為每一款車(chē)型特別設(shè)計(jì)和調(diào)音,并在原廠進(jìn)行安裝的。通過(guò)這樣的過(guò)程,使汽車(chē)從一個(gè)原本不適合聽(tīng)音樂(lè)的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)榱艘苿?dòng)的音樂(lè)廳。從那時(shí)開(kāi)始,BOSE就成立了汽車(chē)系統(tǒng)部,并致力于專利車(chē)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(hào)處理技術(shù)的研發(fā),以及BOSE獨(dú)有的汽車(chē)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(chē)和BOSE的合作并非始于榮威iMAX8車(chē)型,早在2017年8月BOSE汽車(chē)系統(tǒng)中國(guó)區(qū)就已經(jīng)和上汽乘用車(chē)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(chē)型面試。而此次在iMAX8上的這套BOSE高級(jí)音響系統(tǒng),是目前為止上汽乘用車(chē)旗下最高規(guī)格的車(chē)載音響系統(tǒng)。接下來(lái)我們先看看這套音響的布局是怎樣的,全車(chē)一共11只高性能揚(yáng)聲器,它們分別是:
——儀表臺(tái)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(jí)絲膜材質(zhì))
——左右前門(mén)下部各一只16.5厘米Super65寬頻揚(yáng)聲器(2只)
——左右后門(mén)上部各一只2.5厘米釹磁鐵高頻揚(yáng)聲器(儀表臺(tái)同款,2只)
——左右后門(mén)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(hào)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(chē)內(nèi)其他零部件的關(guān)系,是否會(huì)產(chǎn)生干涉以及功放與車(chē)輛主機(jī)是否兼容等等,所以BOSE團(tuán)隊(duì)在車(chē)輛開(kāi)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(kāi)始的音響定制理念”。
位于儀表臺(tái)兩側(cè)和后車(chē)門(mén)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(jí)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(shuō)你也能看出它對(duì)于車(chē)內(nèi)高級(jí)感的提升有多大幫助,風(fēng)格上更是向著B(niǎo)OSE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(mén)的兩只16.5厘米Super65寬頻揚(yáng)聲器,這是BOSE為全球市場(chǎng)最新開(kāi)發(fā)的車(chē)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(jí)別的MPV中是比較少見(jiàn)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(kāi)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(gè)角落的空間之后,也只能做出10L容積。但即便如此,通過(guò)BOSE最擅長(zhǎng)的管道式低音箱結(jié)構(gòu),這個(gè)揚(yáng)聲器無(wú)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(chē)載音響向來(lái)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(duì)不同的車(chē)型,也僅僅會(huì)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(huì)放大某些音樂(lè)風(fēng)格的特點(diǎn),讓聽(tīng)眾聽(tīng)的比較舒服,例如美國(guó)人喜歡聽(tīng)藍(lán)調(diào)、說(shuō)唱之類的音樂(lè),那么音響可能會(huì)強(qiáng)調(diào)低音充足一些。但這并不代表需要對(duì)所有頻段進(jìn)行調(diào)節(jié),對(duì)普通消費(fèi)者而言那太專業(yè),而對(duì)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(wú)法飛抵中國(guó)開(kāi)展工作,因而部分調(diào)音工作甚至通過(guò)中美遠(yuǎn)程協(xié)作來(lái)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(lái)制造音響,通過(guò)在車(chē)艙內(nèi)精確的重現(xiàn)音效和聲場(chǎng),帶來(lái)宛如親臨音樂(lè)表演現(xiàn)場(chǎng)的聽(tīng)覺(jué)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(hào)。
所謂的空間感,就是指乘客會(huì)沉醉于整個(gè)沉浸式的音樂(lè)氛圍中,而不會(huì)被任何一只揚(yáng)聲器的聲音分散注意力,這樣的聲場(chǎng)能夠營(yíng)造出超越車(chē)身尺寸的廣闊空間感,身處空間本就更大一些的MPV車(chē)廂內(nèi),這種感覺(jué)還會(huì)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(chē)、駕駛員以及商務(wù)后座。從車(chē)型的定位來(lái)看,無(wú)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(kāi)玩笑時(shí)說(shuō)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(duì)iMAX8上使用的線材進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的比較驗(yàn)證,從而選出了在信號(hào)衰減和成本方面控制的最均衡的產(chǎn)品。
大信號(hào)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(chē)輛在功放的配置上有足夠的冗余量。BOSE向來(lái)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(huì)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(huì)被保留以用來(lái)避免大音量下發(fā)生失真。
■ 編輯總結(jié):
NVH是一個(gè)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(tái)車(chē)給人們帶來(lái)的品質(zhì)感。榮威iMAX8作為品牌旗下首款MPV車(chē)型,定位于豪華,自然要在NVH方面下足功夫。我們通過(guò)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(jí)別MPV車(chē)型中iMAX8無(wú)論是在NVH方案的設(shè)計(jì)、用料還是后期效果上都有不錯(cuò)的競(jìng)爭(zhēng)力。(文/圖/攝 汽車(chē)之家 黃正橋)
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