發(fā)動機(jī)NVH標(biāo)準(zhǔn)有多嚴(yán)苛,走進(jìn)北京汽車一探究竟
【太平洋汽車網(wǎng) 行情頻道】你了解NVH嗎?簡單描述一下就是,廣場舞大媽們歡快的“鳳凰傳奇”旋律向你襲來時,你戴著BOSE主動降噪耳機(jī)享受自己的Beat。而一輛車優(yōu)秀的NVH設(shè)計可以理解為坐在車?yán)矬w驗“與世隔絕”。
很多人可能享受一件事:下班回家,也不急于打開家門,而是喜歡在車?yán)锒啻粫海瑫簳r逃離工作和生活中的煩心事,偷得獨處一點閑。一款靜謐的車能夠?qū)⒔诌吋婋s的討論聲、公路上雜亂的車流聲全部隔絕于外,使人身心得到放松。因此現(xiàn)在的消費者,買車不僅要看價格、看顏值、看內(nèi)飾,還要問一句:“你們這車靜音水平怎么樣?”
汽車噪音的來源中,發(fā)動機(jī)區(qū)域往往是最嚴(yán)峻的“重災(zāi)區(qū)”。本期,就讓我們一起走進(jìn)北京汽車動力總成研發(fā)基地的發(fā)動機(jī)開發(fā)部,了解一下發(fā)動機(jī)是如何做到NVH高標(biāo)準(zhǔn)的?
汽車發(fā)動機(jī)的NVH設(shè)計難度,與飛機(jī)發(fā)動機(jī)同理同級
開過車的朋友們都知道,發(fā)動機(jī)是一輛車的“心臟”,也是一輛車動力不斷輸出的源泉。汽車的NVH性能是衡量汽車設(shè)計和制造質(zhì)量的一個綜合性能,是一個車型品質(zhì)的體現(xiàn),它給汽車用戶的感受是最直接和最表面的,因此發(fā)動機(jī)NVH問題常常居于汽車質(zhì)量問題投訴TOP3,除了因為機(jī)油、發(fā)動機(jī)皮帶、積碳等外部原因以外,發(fā)動機(jī)自身的NVH設(shè)計是從降低噪音的解決方案。
聽著似乎只要把發(fā)動機(jī),NVH設(shè)計做到位就行了,但其實并非易事。通過北汽動力A156T2項目的工程師介紹得知,發(fā)動機(jī)噪音的產(chǎn)生包括燃燒噪聲、機(jī)械噪聲、流動噪聲,具體包括活塞、缸蓋、缸體、凸輪系統(tǒng)、曲軸系統(tǒng)等內(nèi)部系統(tǒng),甚至進(jìn)氣、排氣、風(fēng)扇都會因為氣體的流動而產(chǎn)生噪聲。所以,在研發(fā)發(fā)動機(jī)產(chǎn)品的時候,NVH方面的控制和要求都必須是最嚴(yán)苛的。
怠速只有57.5分貝,比行業(yè)更高的NVH水平
北京汽車動力當(dāng)前所研發(fā)的發(fā)動機(jī)產(chǎn)品相比以往的產(chǎn)品系列而言,綜合性能可以說是最優(yōu)的。1.5升排量的發(fā)動機(jī)最高熱效率39.2%,最大額定功率138kW。在峰值扭矩上,同級產(chǎn)品的扭矩可以做到280N.m,而A156T2項目的發(fā)動機(jī)可以做到300N.m。
在開發(fā)的過程中,團(tuán)隊更注重關(guān)鍵的幾點:動力經(jīng)濟(jì)性、NVH的開發(fā)、標(biāo)定的開發(fā)和耐久性。而研發(fā)過程都是基于14個場景、1682條指標(biāo)來定義產(chǎn)品。
其中,關(guān)于發(fā)動機(jī)NVH方面,范部長透露了一些基于用戶需求研發(fā)的典型案例。比如,用戶開車的時候都希望怠速聲音比較純凈、安靜,或者聲音很小,在加速的時候又希望聽到澎湃的聲音。這方面就可以通過振動源的控制、關(guān)鍵零部件、結(jié)構(gòu)件優(yōu)化降噪技術(shù)等整車匹配的方案來解決。
據(jù)了解,目前中國常用的循環(huán)測試工況是按照聯(lián)合國制定的全球統(tǒng)一輕型車測試規(guī)程,也就是WLTC。日常開車常用的范圍基本都在2500轉(zhuǎn)、250牛米的扭矩以內(nèi),很少有超過3000轉(zhuǎn)的,也因此,A156T2項目就把這個區(qū)域作為主要研究的對象,想著怎么樣才能實現(xiàn)發(fā)動機(jī)怠速安靜、加速可以澎湃、車輛啟動點火的瞬間發(fā)動機(jī)聲音可以更好聽等等。
在此基礎(chǔ)上,A156T2項目團(tuán)隊對研發(fā)中關(guān)鍵零部件的性能也會進(jìn)行重點研究,比如,在滿足功能情況下選擇和使用更小的輻射件,包括發(fā)電機(jī)這些燃油系統(tǒng)的部件,同時也會研究如何在保證怠速的時候聽不到它的聲音。功夫不負(fù)有心人,從第三方拿到的數(shù)據(jù)了解到,目前行業(yè)最低的怠速噪音是59分貝,而A156T2項目已經(jīng)做到了57.5分貝。這里需要補(bǔ)充一個背景知識,0分貝是人們剛剛能聽到的最弱聲即聽覺下限,10分貝相當(dāng)于微風(fēng)吹落樹葉的沙沙聲,30~40分貝是較理想的安靜環(huán)境,40~60·分貝是正常談話的聲音大小。
模擬場景不止為NVH,更是為自主正名
在整個項目中,模擬場景不僅僅是為了追求發(fā)動機(jī)產(chǎn)品的NVH效果,而是多維度考慮產(chǎn)品的各項性能。這其中,單單論及發(fā)動機(jī)動力的經(jīng)濟(jì)性,團(tuán)隊就要通過四個維度進(jìn)行保證。既要能實現(xiàn)高效的燃燒、高效的換氣,又要保證摩擦足夠小,熱管理的輔助足夠高效,從而確保低油耗的同時,實現(xiàn)更好的動力輸出。
聽起來似乎有些空洞,范部長還特意做了個對比。在高效燃燒方面,現(xiàn)在研發(fā)中的產(chǎn)品比上一代效率提升了113%,湍動能提升了110%;而且,新產(chǎn)品使用了350bar排放系統(tǒng)來降低排放,使碰壁量降低35%,可以保證車輛在冬季不會出現(xiàn)機(jī)油稀釋的情況。
結(jié)束語:
以場景定義產(chǎn)品,場景設(shè)計要達(dá)到什么水平?具體細(xì)節(jié)把握到什么地步?這是新一代汽車取得用戶青睞的必由之路。而這背后的創(chuàng)造和努力,技術(shù)自強(qiáng)是最大底氣。北京汽車A156T2發(fā)動機(jī)項目的這支團(tuán)隊,就是中國汽車“自主向上”道路中的可敬的縮影。
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