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(dòng)、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(gè)英文單詞的縮寫，即Noise（噪聲）、Vibration（振動(dòng)）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(gè)綜合性問(wèn)題，它給汽車用戶的感受是最直接和最表面的。車輛的NVH問(wèn)題是國(guó)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(wèn)題之一。有統(tǒng)計(jì)資料顯示，整車約有1/3的故障問(wèn)題是和車輛的NVH問(wèn)題有關(guān)系，而各大公司有近20%的研發(fā)費(fèi)用消耗在解決車輛的NVH問(wèn)題上。

車輛的噪聲源主要包括：發(fā)動(dòng)機(jī)，排氣系統(tǒng)，高速行駛時(shí)的風(fēng)噪聲、輪胎噪聲、以及其它任何運(yùn)動(dòng)的部件都有可能發(fā)出噪聲。車輛的振動(dòng)源主要包括：發(fā)動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)，不平的路面等。由于聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的，所以噪音和振動(dòng)往往不是單獨(dú)出現(xiàn)的。從NVH的觀點(diǎn)來(lái)看，汽車是一個(gè)由激勵(lì)源（產(chǎn)生噪音與震動(dòng)的源頭，如發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等）、振動(dòng)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(duì)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(gè)子系統(tǒng)進(jìn)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(gè)激勵(lì)源產(chǎn)生的或某一工況下的NVH特性。

當(dāng)然，對(duì)于NVH的概念和標(biāo)準(zhǔn)不能“一刀切”。比如購(gòu)買家用車或者豪華轎車的消費(fèi)者通常希望車輛在行駛中車廂內(nèi)能夠盡量安靜，振動(dòng)較小，同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)平順；但對(duì)于高性能車款甚至是超級(jí)跑車的消費(fèi)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(lè)趣”。

研究的“舒適性”貢獻(xiàn)

NVH特性的研究不僅僅適用于整個(gè)汽車新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程，而且適用于改進(jìn)現(xiàn)有車型乘坐舒適性的研究。這是一項(xiàng)針對(duì)汽車的某一個(gè)系統(tǒng)或總成進(jìn)行建模分析，找出對(duì)乘坐舒適性影響最大的因素，通過(guò)改善激勵(lì)源振動(dòng)狀況(降幅或移頻)或控制激勵(lì)源振動(dòng)噪聲向車室內(nèi)的傳遞來(lái)提高乘坐舒適性。

汽車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的隔振研究以及發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣噪聲的研究是改善整車舒適性的重要內(nèi)容，動(dòng)力總成液壓懸置系統(tǒng)的發(fā)展與完善使這一問(wèn)題得到較好的解決。懸架系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)路面不平度激勵(lì)的傳遞和響應(yīng)對(duì)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(dòng)力學(xué)特性可以改善它的傳遞特性，減少振動(dòng)和噪聲；通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)和儀表板進(jìn)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(lì)頻率范圍并保證儀表板的響應(yīng)振幅最小。

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

研發(fā)在哪里進(jìn)行？

其實(shí)答案很簡(jiǎn)單，就是NVH實(shí)驗(yàn)室，不過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)室并不是普通的實(shí)驗(yàn)室。以長(zhǎng)安汽車工程研究總院為例，由16個(gè)子實(shí)驗(yàn)室組成的振動(dòng)噪聲實(shí)驗(yàn)室均達(dá)到了國(guó)際上的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。其中，半消聲實(shí)驗(yàn)室用于測(cè)試靜態(tài)噪聲大小，由德國(guó)朗德提供消聲技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境音量只有18分貝，在這樣的環(huán)境里人耳會(huì)有一種不舒服壓迫感，因?yàn)橹挥性诤馨察o的環(huán)境內(nèi)才能識(shí)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(lái)說(shuō)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(dòng)對(duì)試驗(yàn)的影響，實(shí)驗(yàn)室的地基不是剛性連接的，并抵抗8級(jí)地震。除了對(duì)整車NVH進(jìn)行測(cè)試，半消聲實(shí)驗(yàn)室同時(shí)承擔(dān)著測(cè)試通過(guò)噪聲的任務(wù)。國(guó)家法規(guī)規(guī)定的通過(guò)噪聲標(biāo)準(zhǔn)是74分貝，如不通過(guò)法規(guī)則無(wú)法上市銷售。在測(cè)試中通過(guò)分布在一側(cè)的收音器進(jìn)行測(cè)試，以此來(lái)模擬接收車輛駛過(guò)不同距離時(shí)的聲音。

廠家在車型項(xiàng)目上馬的同時(shí)，就會(huì)同步進(jìn)行NVH的開(kāi)發(fā)，通過(guò)與市場(chǎng)部一起做市場(chǎng)調(diào)研，開(kāi)發(fā)的過(guò)程一般需要3年，主要分為五個(gè)步驟：

一、項(xiàng)目啟動(dòng)（廠家稱之為KO）：研發(fā)初期，設(shè)定對(duì)標(biāo)車型，即尋找關(guān)注度高的同級(jí)別車型作為目標(biāo)對(duì)手，先全方位測(cè)量其整車的數(shù)據(jù)，制定整車的NVH目標(biāo)；

二、將對(duì)標(biāo)車型解體，并測(cè)量車身剛度，供進(jìn)行車身部分NVH開(kāi)發(fā)的使用；

三、對(duì)于對(duì)標(biāo)車輛按照車身、動(dòng)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(jìn)行測(cè)量，并分成零部件設(shè)定目標(biāo)。全車NVH可以劃分出1000多個(gè)目標(biāo)，并且要做到每部分的目標(biāo)都是可控的。

四、將這些目標(biāo)數(shù)據(jù)提供給配套廠和材料供應(yīng)商，要求其提供達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的零部件。

五、得到零部件后，將其組裝成大類系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的NVH實(shí)驗(yàn)，在系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)通過(guò)后，進(jìn)行整車的實(shí)驗(yàn)與調(diào)整。

為何進(jìn)行NVH開(kāi)發(fā)？

對(duì)于為什么每個(gè)廠家都要做NVH開(kāi)發(fā)，長(zhǎng)安汽車工程研究總院副院長(zhǎng)和總工程師龐劍給了記者一個(gè)滿意的答復(fù)。

據(jù)龐院長(zhǎng)介紹，通過(guò)調(diào)查和研究，我們可以知道，NVH是消費(fèi)者選擇購(gòu)買汽車的一項(xiàng)非常重要的因素，據(jù)龐劍博士介紹，在購(gòu)車后的滿意度方面，在所有汽車用戶不滿意的問(wèn)題中，約有1/3的問(wèn)題與NVH有關(guān)；同時(shí)，1/5的售后問(wèn)題與NVH有關(guān)。而對(duì)于消費(fèi)者而言，由于噪音、震動(dòng)、平順性感受等直接決定了一輛車的“質(zhì)感”，所以NVH的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，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(guò)程中感到噪音和振動(dòng)偏大，同時(shí)在開(kāi)關(guān)門的聲音和質(zhì)感方面感受也差強(qiáng)人意。不過(guò)隨著自主品牌的日漸成熟，同時(shí)很多廠家希望將品牌價(jià)值提升至新的高度，NVH對(duì)于車輛品質(zhì)提升的重要性成為了自主品牌普遍的共識(shí)。