NVH與品質(zhì)的微妙關(guān)系

文 AO記者 高振華

假如把你的雙眼蒙住，讓你看不到一輛車的品牌、外觀與內(nèi)飾，除了觸摸、感知震動、噪音之外你又如何判斷一輛車的高檔與低廉呢？又有多少人了解汽車領(lǐng)域的NVH呢？

概念為何如此抽象？

NVH是三個英文單詞的縮寫，即Noise（噪聲）、Vibration（振動）和Harshness（聲振粗糙度，也可以通俗地理解為不平順性）。這是衡量汽車制造質(zhì)量的一個綜合性問題，它給汽車用戶的感受是最直接和最表面的。車輛的NVH問題是國際汽車業(yè)各大整車制造企業(yè)和零部件企業(yè)關(guān)注的問題之一。有統(tǒng)計資料顯示，整車約有1/3的故障問題是和車輛的NVH問題有關(guān)系，而各大公司有近20%的研發(fā)費用消耗在解決車輛的NVH問題上。

車輛的噪聲源主要包括：發(fā)動機，排氣系統(tǒng)，高速行駛時的風(fēng)噪聲、輪胎噪聲、以及其它任何運動的部件都有可能發(fā)出噪聲。車輛的振動源主要包括：發(fā)動機，傳動系統(tǒng)，不平的路面等。由于聲音是由物體振動產(chǎn)生的，所以噪音和振動往往不是單獨出現(xiàn)的。從NVH的觀點來看，汽車是一個由激勵源（產(chǎn)生噪音與震動的源頭，如發(fā)動機、變速器等）、振動傳遞器（由懸掛系統(tǒng)和邊接件組成）和噪聲發(fā)射器（車身）組成的系統(tǒng)。汽車NVH特性的研究應(yīng)該是以整車作為研究對象的，但由于汽車系統(tǒng)極為復(fù)雜，因此常將它分解成幾個子系統(tǒng)進行研究，如底盤子系統(tǒng)(主要包括前/后懸架系統(tǒng))、車身子系統(tǒng)等，也可以研究某一個激勵源產(chǎn)生的或某一工況下的NVH特性。

當(dāng)然，對于NVH的概念和標準不能“一刀切”。比如購買家用車或者豪華轎車的消費者通常希望車輛在行駛中車廂內(nèi)能夠盡量安靜，振動較小，同時運轉(zhuǎn)平順；但對于高性能車款甚至是超級跑車的消費者而言，洪亮的排氣聲浪、鏗鏘頓挫的換擋感受以及直接傳入車內(nèi)的路面顛簸在很多人眼中都變成了“駕駛樂趣”。

研究的“舒適性”貢獻

NVH特性的研究不僅僅適用于整個汽車新產(chǎn)品的開發(fā)過程，而且適用于改進現(xiàn)有車型乘坐舒適性的研究。這是一項針對汽車的某一個系統(tǒng)或總成進行建模分析，找出對乘坐舒適性影響最大的因素，通過改善激勵源振動狀況(降幅或移頻)或控制激勵源振動噪聲向車室內(nèi)的傳遞來提高乘坐舒適性。

汽車動力總成懸置系統(tǒng)的隔振研究以及發(fā)動機進排氣噪聲的研究是改善整車舒適性的重要內(nèi)容，動力總成液壓懸置系統(tǒng)的發(fā)展與完善使這一問題得到較好的解決。懸架系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對路面不平度激勵的傳遞和響應(yīng)對駕駛員及乘客的乘坐舒適性有很大影響，分析懸架系統(tǒng)的動力學(xué)特性可以改善它的傳遞特性，減少振動和噪聲；通過對轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)和儀表板進行有限元分析，可以使轉(zhuǎn)向柱管、方向盤的固有頻率移出激勵頻率范圍并保證儀表板的響應(yīng)振幅最小。

對于消費者而言，由于噪音、震動、平順性感受等直接決定了一輛車的“質(zhì)感”，所以NVH的開發(fā)設(shè)計，就是為了車輛質(zhì)感的提升。

研發(fā)在哪里進行？

其實答案很簡單，就是NVH實驗室，不過這個實驗室并不是普通的實驗室。以長安汽車工程研究總院為例，由16個子實驗室組成的振動噪聲實驗室均達到了國際上的先進標準。其中，半消聲實驗室用于測試靜態(tài)噪聲大小，由德國朗德提供消聲技術(shù)的實驗室內(nèi)環(huán)境音量只有18分貝，在這樣的環(huán)境里人耳會有一種不舒服壓迫感，因為只有在很安靜的環(huán)境內(nèi)才能識別出車上的聲音，而在自然界中這種環(huán)境并不存在。

一般來說街面上的音量約為60、70分貝，辦公室約為40、50分貝。為防止外界的震動對試驗的影響，實驗室的地基不是剛性連接的，并抵抗8級地震。除了對整車NVH進行測試，半消聲實驗室同時承擔(dān)著測試通過噪聲的任務(wù)。國家法規(guī)規(guī)定的通過噪聲標準是74分貝，如不通過法規(guī)則無法上市銷售。在測試中通過分布在一側(cè)的收音器進行測試，以此來模擬接收車輛駛過不同距離時的聲音。

廠家在車型項目上馬的同時，就會同步進行NVH的開發(fā)，通過與市場部一起做市場調(diào)研，開發(fā)的過程一般需要3年，主要分為五個步驟：

一、項目啟動（廠家稱之為KO）：研發(fā)初期，設(shè)定對標車型，即尋找關(guān)注度高的同級別車型作為目標對手，先全方位測量其整車的數(shù)據(jù)，制定整車的NVH目標；

二、將對標車型解體，并測量車身剛度，供進行車身部分NVH開發(fā)的使用；

三、對于對標車輛按照車身、動力系統(tǒng)、底盤和懸架系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)以及電子系統(tǒng)等大類進行測量，并分成零部件設(shè)定目標。全車NVH可以劃分出1000多個目標，并且要做到每部分的目標都是可控的。

四、將這些目標數(shù)據(jù)提供給配套廠和材料供應(yīng)商，要求其提供達到標準的零部件。

五、得到零部件后，將其組裝成大類系統(tǒng)進行系統(tǒng)的NVH實驗，在系統(tǒng)實驗通過后，進行整車的實驗與調(diào)整。

為何進行NVH開發(fā)？

對于為什么每個廠家都要做NVH開發(fā)，長安汽車工程研究總院副院長和總工程師龐劍給了記者一個滿意的答復(fù)。

據(jù)龐院長介紹，通過調(diào)查和研究，我們可以知道，NVH是消費者選擇購買汽車的一項非常重要的因素，據(jù)龐劍博士介紹，在購車后的滿意度方面，在所有汽車用戶不滿意的問題中，約有1/3的問題與NVH有關(guān)；同時，1/5的售后問題與NVH有關(guān)。而對于消費者而言，由于噪音、震動、平順性感受等直接決定了一輛車的“質(zhì)感”，所以NVH的開發(fā)設(shè)計，就是為了車輛質(zhì)感的提升。

另外，早期的自主品牌轎車在NVH方面做得不盡如人意，用戶在使用過程中感到噪音和振動偏大，同時在開關(guān)門的聲音和質(zhì)感方面感受也差強人意。不過隨著自主品牌的日漸成熟，同時很多廠家希望將品牌價值提升至新的高度，NVH對于車輛品質(zhì)提升的重要性成為了自主品牌普遍的共識。