[汽車(chē)之家 新鮮技術(shù)解讀]  此前，汽車(chē)之家科技對(duì)整車(chē)NVH工程進(jìn)行過(guò)很多介紹，但大部分都是針對(duì)單一動(dòng)力車(chē)型展開(kāi)講解的。不知道大家有沒(méi)有這樣的疑問(wèn)？究竟燃油車(chē)、混合動(dòng)力車(chē)和純電動(dòng)車(chē)，在NVH工程上會(huì)有怎樣的差異呢？帶著這個(gè)問(wèn)題，我來(lái)到了比亞迪深圳總部，這里的NVH專家張強(qiáng)博士將以比亞迪新近推出的宋Pro車(chē)型為例，揭示搭載不同動(dòng)力系統(tǒng)的車(chē)型在NVH工程上的差異。（注：NVH工程是研究整車(chē)隔音、濾振和粗糙度的一門(mén)學(xué)問(wèn)。如果你對(duì)整車(chē)NVH工程沒(méi)有概念，可以看一下這篇技術(shù)科普文章。）

● 張強(qiáng)博士來(lái)頭不小，曾執(zhí)掌雷諾NVH開(kāi)發(fā)部門(mén)

　　和此前很多次來(lái)比亞迪進(jìn)行技術(shù)類選題對(duì)話一樣，我與張強(qiáng)博士的首次見(jiàn)面也是在比亞迪六角大樓一層的會(huì)議室里。張強(qiáng)博士（Dr.Charles Zhang）在法國(guó)擔(dān)任了很多學(xué)會(huì)的會(huì)長(zhǎng)或成員，所以他在法國(guó)汽車(chē)界的知名度很高，尤其是在NVH領(lǐng)域。近幾年，在國(guó)內(nèi)的一些NVH技術(shù)研討會(huì)上我們也時(shí)常能看到張強(qiáng)博士的身影。

　　初次見(jiàn)面，張強(qiáng)博士給人的感覺(jué)有點(diǎn)像是大學(xué)的教授。實(shí)際上，張強(qiáng)博士在取得法國(guó)貝桑松大學(xué)的科學(xué)物理博士學(xué)位后，曾在美國(guó)辛辛那提大學(xué)當(dāng)過(guò)兩年（1987-1989）的客座教授，研究的方向是空間結(jié)構(gòu)振動(dòng)的主動(dòng)控制、 結(jié)構(gòu)振動(dòng)、 模態(tài)識(shí)別、數(shù)字模擬及優(yōu)化方法。現(xiàn)在，這些技術(shù)在車(chē)輛工程領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，它們也是張強(qiáng)博士進(jìn)入汽車(chē)研發(fā)領(lǐng)域大展拳腳的知識(shí)儲(chǔ)備。

　　1994年開(kāi)始，張強(qiáng)博士同時(shí)擔(dān)任雷諾汽車(chē)中-低頻噪音及振動(dòng)組主管和高頻噪音及聲學(xué)包組主管。在此期間他專注于項(xiàng)目工作目標(biāo)的設(shè)定及分解，并積極與零部件供應(yīng)商合作共同研發(fā)創(chuàng)新技術(shù)。

　　2005年，張強(qiáng)博士成為雷諾NVH實(shí)驗(yàn)室的主任，除了負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室的日常管理，還負(fù)責(zé)新車(chē)型項(xiàng)目開(kāi)發(fā)階段審查、技術(shù)決策以及方案確定。張強(qiáng)博士在此期間積累的經(jīng)驗(yàn)賦予了它敏銳的技術(shù)觸覺(jué)和快速解決問(wèn)題的能力。

　　2010年，張強(qiáng)博士成為了雷諾的NVH首席專家。他是2010年雷諾重整專家體制后第一批任命的12位首席專家之一，他的行政級(jí)別達(dá)到了集團(tuán)副總級(jí)別，所以需要負(fù)責(zé)技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)變化的追蹤和展望、公司發(fā)展決策和中長(zhǎng)期研發(fā)計(jì)劃的制定、確保新車(chē)型開(kāi)發(fā)質(zhì)量和效益。

　　2018年，張強(qiáng)博士正式加盟比亞迪。這大大增強(qiáng)了比亞迪在整車(chē)NVH領(lǐng)域的研發(fā)能力，進(jìn)一步提升了新車(chē)型的NVH性能。張強(qiáng)博士在宋Pro車(chē)型研發(fā)中期介入到該車(chē)型的NVH工程中，通過(guò)優(yōu)化開(kāi)發(fā)流程、促進(jìn)多部門(mén)合作、進(jìn)行技術(shù)難點(diǎn)攻關(guān)和優(yōu)化，使得最終宋Pro車(chē)型的NVH水平相比之前的宋有了明顯的進(jìn)步。

● 宋Pro的NVH工程以燃油版車(chē)型為基礎(chǔ)

　　宋Pro目前有燃油版（官方稱為“宋Pro燃油”）、混動(dòng)版（官方稱為“宋Pro DM”）和純電版（官方稱為“宋Pro EV”）三種動(dòng)力系統(tǒng)供用戶選擇。其中混動(dòng)版又分為雙擎四驅(qū)和三擎四驅(qū)兩個(gè)版本，雙擎四驅(qū)（即宋Pro DM四驅(qū)性能版）采用前發(fā)動(dòng)機(jī)+后電機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)布局，三擎四驅(qū)（即宋Pro DM四驅(qū)高能版）采用前發(fā)動(dòng)機(jī)+前電機(jī)+后電機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)布局。不同動(dòng)力系統(tǒng)的一些特點(diǎn)可參看下表。

　　NVH工程與底盤(pán)調(diào)校、動(dòng)力系統(tǒng)調(diào)校一樣，是以產(chǎn)品目標(biāo)制定而正式展開(kāi)的。這個(gè)產(chǎn)品目標(biāo)來(lái)源于顧客預(yù)期以及品牌定位。比亞迪對(duì)客戶調(diào)研的數(shù)據(jù)指出，客戶最關(guān)心比亞迪新車(chē)的隔音、造型和底盤(pán)操控性能，所以產(chǎn)品經(jīng)理在對(duì)宋Pro車(chē)型進(jìn)行產(chǎn)品目標(biāo)輸入時(shí)，特別提高了對(duì)該車(chē)型的NVH性能要求。

　　當(dāng)然，有接近30年汽車(chē)NVH開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的張強(qiáng)博士的思路還是很清晰的——宋Pro的NVH水平要比同價(jià)位競(jìng)品好；和NVH性能相仿的競(jìng)品相比，宋Pro的價(jià)格要更低。只有這樣，宋Pro在NVH性能上的性價(jià)比才能凸顯出來(lái)。

● 燃油版宋Pro的發(fā)動(dòng)機(jī)噪音抑制

　　有了解過(guò)整車(chē)NVH工程的朋友應(yīng)該會(huì)知道，NVH工程主要是通過(guò)聲振源控制、噪音傳遞路徑優(yōu)化來(lái)實(shí)現(xiàn)整車(chē)NVH性能提升的。下面我們先來(lái)看看作為基礎(chǔ)的宋Pro燃油版車(chē)型在噪音源優(yōu)化方面做了哪些主要工作。

　　上面提到的“3dB(A)”表示的是優(yōu)化后的發(fā)動(dòng)機(jī)噪音功率約為優(yōu)化前的發(fā)動(dòng)機(jī)噪音功率的1/2（采用相同的測(cè)量點(diǎn)，測(cè)量數(shù)據(jù)根據(jù)人耳對(duì)不同頻率聲音敏感度不同進(jìn)行了A率加權(quán)）。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于3dB(A)的噪音降低，人耳是能夠比較輕松地感覺(jué)到差別的。

● 燃油版宋Pro的進(jìn)氣噪音消減

　　Hiss噪音是一種非常常見(jiàn)的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣噪音，主要出現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)瞬時(shí)加速，增壓器轉(zhuǎn)速在較短時(shí)間內(nèi)快速提升的情況下。產(chǎn)生這種噪聲的原因是壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速快速提升，導(dǎo)致氣體剝離葉輪而產(chǎn)生噪音。消除Hiss噪音的方法有幾種，包括優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定，讓發(fā)動(dòng)機(jī)耗氣線遠(yuǎn)離渦輪增壓器喘振線；在增壓器壓氣機(jī)入口設(shè)計(jì)降噪環(huán)槽；在進(jìn)氣管路中增加諧振腔或消音器；增加壓氣機(jī)前進(jìn)氣管路的壁厚或者對(duì)其進(jìn)行聲學(xué)包裹。

● 燃油版宋Pro的排氣噪音優(yōu)化

　　通過(guò)設(shè)計(jì)階段的計(jì)算機(jī)仿真和3輪調(diào)音測(cè)試，相比改進(jìn)前的排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，宋Pro的排氣系統(tǒng)在大部分車(chē)速段實(shí)現(xiàn)了5dB(A)噪音降低，而且沒(méi)有出現(xiàn)排氣轟鳴的問(wèn)題。

● 燃油版宋Pro的聲學(xué)包優(yōu)化

　　聲學(xué)包優(yōu)化通俗一點(diǎn)來(lái)說(shuō)就是給車(chē)裝吸隔音棉，很多車(chē)主也喜歡為車(chē)輛后裝隔音材料來(lái)提升車(chē)廂靜謐性。對(duì)于廠家來(lái)說(shuō)，吸隔音材料這個(gè)東西不是裝得越多越好的，一方面要考慮制造成本，另一方是考慮到整車(chē)的輕量化。用最少的吸隔音材料達(dá)成NVH性能指標(biāo)才是NVH工程的意義所在。

　　通過(guò)一系列設(shè)計(jì)優(yōu)化，宋Pro燃油版車(chē)型的乘員艙整體隔聲性能提升了2dB(A)，車(chē)內(nèi)的風(fēng)噪聲以及后排輪胎噪音水平相比優(yōu)化前的設(shè)計(jì)有了明顯提升。要實(shí)現(xiàn)優(yōu)化除了需要工程師的智慧外，還需要NVH實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)施足夠完善才行，否則NVH的細(xì)節(jié)優(yōu)化無(wú)從談起。

　　混響室的播放的聲音會(huì)穿過(guò)吸隔音材料和車(chē)身零部件傳遞至全消音室，位于全消音室內(nèi)的工程師會(huì)拿著收音麥克風(fēng)記錄傳遞過(guò)來(lái)的聲音信號(hào)，從而分析吸隔音材料的性能。

　　上面提到的內(nèi)容只是宋Pro燃油版車(chē)型NVH工程中的幾個(gè)重要性能優(yōu)化例子，這些例子只是該版本車(chē)型NVH工程的冰山一角。但通過(guò)這些例子，我們可以了解到比亞迪目前在整車(chē)NVH工程方面的技術(shù)實(shí)力。這里提到的技術(shù)實(shí)力包括硬件實(shí)力和軟件實(shí)力，硬件實(shí)力自然是指設(shè)備完善的NVH實(shí)驗(yàn)室了，而軟件實(shí)力則包括完善的開(kāi)發(fā)流程以及經(jīng)驗(yàn)豐富的研發(fā)人員。

● 電機(jī)助力混動(dòng)版宋Pro的NVH優(yōu)化

　　前文也提到了混動(dòng)版宋Pro是在燃油版車(chē)型的基礎(chǔ)上進(jìn)行NVH優(yōu)化的，下面我們就來(lái)聊聊它的特點(diǎn)。

● 混動(dòng)版宋Pro隔音濾振優(yōu)化措施

　　從售價(jià)上我們就能夠看出，混動(dòng)版宋Pro的定位是高于燃油版車(chē)型的，所以在底盤(pán)濾振方面也需要有更好的性能來(lái)支撐其產(chǎn)品力。燃油版宋Pro的前副車(chē)架是剛性連接到車(chē)身之上的，而混動(dòng)版宋Pro則在前副車(chē)架和車(chē)身之間增加了橡膠襯套作為隔振措施，讓車(chē)身端振動(dòng)相比懸架端振動(dòng)減弱10-15dB，進(jìn)一步增強(qiáng)底盤(pán)行駛質(zhì)感。（后面介紹的純電版宋Pro的前副車(chē)架和車(chē)身之間同樣采用橡膠襯套作為隔振措施）

　　相比燃油版，混動(dòng)版宋Pro在前橋和后橋位置增加了驅(qū)動(dòng)電機(jī)。為更好隔絕電機(jī)工作時(shí)的嘯叫聲，宋Pro混動(dòng)版加厚了前圍板的吸隔音棉并在后備廂備胎槽位置增加了吸隔音墊。（雖然宋Pro雙擎四驅(qū)版車(chē)型前橋沒(méi)有搭載驅(qū)動(dòng)電機(jī)，但其車(chē)身前圍板聲學(xué)包是與三擎四驅(qū)版車(chē)型一樣的）

● 純電動(dòng)版宋Pro的NVH工程有玄機(jī)

　　很多人覺(jué)得，純電動(dòng)車(chē)拋棄了發(fā)動(dòng)機(jī)這個(gè)部件，NVH工程就可以簡(jiǎn)化了，事實(shí)上并非如此。對(duì)于電動(dòng)車(chē)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)噪音從車(chē)上消失后，原本被發(fā)動(dòng)機(jī)噪音掩蓋的路噪、風(fēng)噪、空調(diào)系統(tǒng)通風(fēng)噪音、空調(diào)壓縮機(jī)噪音、電動(dòng)機(jī)嘯叫聲等噪音便會(huì)成為主角。

　　其他部件的噪聲則需要根據(jù)NVH實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化，如果是采用零部件供應(yīng)商的部件，則需要與零部件供應(yīng)商合作在源頭設(shè)計(jì)上來(lái)優(yōu)化部件的噪音特性。實(shí)在沒(méi)有辦法從源頭上優(yōu)化的話，就需要通過(guò)聲學(xué)包優(yōu)化或傳遞路徑優(yōu)化等方法實(shí)現(xiàn)降噪的目的。

● 張強(qiáng)博士為比亞迪帶來(lái)了什么？

　　在開(kāi)發(fā)新車(chē)過(guò)程中，張強(qiáng)博士提倡“一個(gè)明確”和“兩個(gè)合作”。一個(gè)明確指的是——要明確各部門(mén)的目標(biāo)，避免不同的部門(mén)對(duì)同一個(gè)問(wèn)題相互“踢皮球”，或在新車(chē)型開(kāi)發(fā)進(jìn)度末期才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題而需要付出巨大的時(shí)間或研發(fā)費(fèi)用代價(jià)來(lái)修正。

　　例如：產(chǎn)品規(guī)劃部門(mén)對(duì)新車(chē)轉(zhuǎn)向手感的需求要分解成車(chē)身、底盤(pán)、內(nèi)飾、NVH等相關(guān)部門(mén)的具體技術(shù)參數(shù)或零部件性能目標(biāo)。通過(guò)審核最初為各部門(mén)定下的目標(biāo)，便能清晰地知道新車(chē)的問(wèn)題究竟是出在什么地方，以便有針對(duì)性地解決問(wèn)題。

　　整車(chē)產(chǎn)品目標(biāo)除了要與客戶預(yù)期相契合外，也要與品牌形象進(jìn)行匹配。這可能也是為什么德國(guó)車(chē)在中國(guó)賣(mài)得好，而法國(guó)車(chē)在中國(guó)賣(mài)得不咋樣的原因之一。因?yàn)榈聡?guó)車(chē)一直以來(lái)始終在打造一種結(jié)實(shí)耐用高品質(zhì)的品牌形象，與中國(guó)消費(fèi)者的消費(fèi)訴求正好契合；而法國(guó)車(chē)則沒(méi)有給消費(fèi)者傳遞一種較強(qiáng)的品牌形象或品牌價(jià)值，難以在消費(fèi)群體中形成深刻的印象，自然而然消費(fèi)者在選車(chē)買(mǎi)車(chē)時(shí)就不會(huì)把法國(guó)品牌車(chē)型作為首選。

　　兩個(gè)合作是指比亞迪內(nèi)部各部門(mén)的合作和與外部零部件供應(yīng)商的合作。還是以上面轉(zhuǎn)向手感為例，各個(gè)部門(mén)都達(dá)成了原定的設(shè)計(jì)目標(biāo)，但是新車(chē)的轉(zhuǎn)向手感還是沒(méi)達(dá)到要求，那就需要通過(guò)兩個(gè)合作來(lái)分析問(wèn)題、找到問(wèn)題根源、研究解決方案、達(dá)成原定的產(chǎn)品目標(biāo)。

　　這里舉一個(gè)宋Pro車(chē)型的例子，該車(chē)型在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，遇到了方向盤(pán)振動(dòng)過(guò)大的問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，張強(qiáng)博士召集了相關(guān)部門(mén)進(jìn)行跨部門(mén)合作，最終找到了問(wèn)題根源不在與方向盤(pán)緊密相連的轉(zhuǎn)向管柱上，而是在中控臺(tái)內(nèi)部金屬支架設(shè)計(jì)上。針對(duì)問(wèn)題所在，相關(guān)部門(mén)對(duì)中控臺(tái)支架進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，最終解決了方向盤(pán)振動(dòng)過(guò)大的問(wèn)題。關(guān)于宋Pro的方向盤(pán)手感，在下文體驗(yàn)部分我還會(huì)展開(kāi)來(lái)講，請(qǐng)大家接著往下看。

● 宋Pro燃油版車(chē)型和混動(dòng)版車(chē)型的NVH性能差異大嗎？

　　此前我測(cè)試過(guò)宋Pro DM四驅(qū)性能版（雙擎四驅(qū)）車(chē)型，其底盤(pán)能夠較好地過(guò)濾來(lái)自路面的細(xì)碎振動(dòng)，經(jīng)過(guò)較大的路面起伏時(shí)，減振器能夠有效地吸收振動(dòng)能量，避免余振傳遞到車(chē)身之上，有著不錯(cuò)的乘坐舒適性。（點(diǎn)擊查看宋Pro DM四驅(qū)性能版測(cè)試文章）

　　首先，讓我感到驚喜的是方向盤(pán)的濾振水平。前面提到的那個(gè)全新設(shè)計(jì)的中控臺(tái)支架在改善方向盤(pán)濾振性能方面效果顯著，無(wú)論是怠速還是正常在測(cè)試場(chǎng)鋪裝路面上行駛時(shí)，傳遞至方向盤(pán)上的振動(dòng)都是非常小的，有不錯(cuò)的高級(jí)感，與宋Pro混動(dòng)車(chē)型給人的感覺(jué)非常相似。

　　以上是我對(duì)宋Pro燃油版底盤(pán)NVH特性的主觀感受，下面我們通過(guò)儀器的測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)看看在車(chē)廂靜謐性方面，燃油版車(chē)型和混動(dòng)版車(chē)型（雙擎四驅(qū)）有什么差異（注：宋Pro混動(dòng)版車(chē)型的怠速噪音是在車(chē)輛靜止、驅(qū)動(dòng)模式為HEV模式、變速箱擋位為N擋、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下測(cè)得的）。

　　比亞迪在對(duì)話當(dāng)天只安排了燃油版和混動(dòng)版（雙擎四驅(qū)）兩臺(tái)車(chē)進(jìn)行測(cè)試，我們測(cè)試了車(chē)輛怠速、60km/h、80km/h、120km/h四種工況下的車(chē)廂噪音值，詳細(xì)測(cè)試數(shù)據(jù)可以參看下面的表格。

　　從數(shù)據(jù)上可以看到，宋Pro混動(dòng)版在靜止怠速、60km/h、80km/h的車(chē)廂噪音值均稍低于燃油版車(chē)型，120km/h的車(chē)廂噪音值則稍高于燃油版車(chē)型�？紤]到行駛路段不同以及測(cè)量誤差，我們可以認(rèn)為兩款車(chē)型的NVH水平是較為相近的。燃油版車(chē)型并沒(méi)有因?yàn)橹圃斐杀镜南拗贫�在�?chē)廂隔音方面有所妥協(xié)。兩款車(chē)的車(chē)廂噪音值明顯低于汽車(chē)之家緊湊型SUV的推薦值，車(chē)廂隔音水平相比同級(jí)同價(jià)位車(chē)型有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。

● 全文總結(jié)

　　宋Pro的NVH工程是以燃油版車(chē)型為基礎(chǔ)的，混動(dòng)版和純電版車(chē)型均是針對(duì)不同車(chē)型的定位和動(dòng)力系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)成產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)。從實(shí)際試駕感受和車(chē)廂噪音測(cè)試數(shù)據(jù)我們可以了解到，雖然宋Pro燃油版車(chē)型和混動(dòng)版車(chē)型價(jià)格有著一定的差距，NVH優(yōu)化措施也有明顯不同，但其N(xiāo)VH性能表現(xiàn)是較為相似的。宋Pro燃油版車(chē)型并沒(méi)有因?yàn)槭蹆r(jià)低就在NVH性能上有所妥協(xié)，購(gòu)買(mǎi)宋Pro燃油版的用戶同樣能夠享受到與混動(dòng)版或純電版車(chē)型相仿的底盤(pán)行駛質(zhì)感和車(chē)廂靜謐性。（圖/文/攝/汽車(chē)之家 常慶林 協(xié)助 黃榮嘉）