理想L系列车型NVH优化策略
不久前,独立第三方NVH数据中心“郑博士巴顿”更新了NVH榜单,理想L7 80公里/小时、120公里/小时纯电行驶的成绩均占据“榜一”,其他两个工况下的表现也杀进了榜单前两名,是当之无愧的优等生。在此之前,他已经公布了理想L8和理想L9的NVH数据,它们的表现同样非常亮眼。
NVH性能开发穿插于整车性能开发的各个环节,NVH就像一个展现问题的“终端”,每个环节都可能对它产生影响,因此NVH性能的开发几乎覆盖了全车每个零件。通过功能领域划分,可将NVH分为8类指标:路噪、风噪、动力系统噪声、气密性、隔声性能、通过噪声、电器噪声、异响。这些目标由整车级逐一分解至子系统、零部件级别。借由虚拟仿真与试验验证的手段,实现目标的高质量管控与交付。如理想L系列车型,在达成642项细分NVH指标后,取得了领先同级的NVH表现。
展开说说,怎么优化NVH
· 动力系统噪声优化
理想L系列车型搭载全自研增程电动系统,与燃油车或电动车相比,噪声和振动形式更多样,给理想汽车NVH团队提出了不少挑战。混动行驶,需要在保证发电效率的同时,将增程器的存在感降到最低。
理想L系列车型的1.5T四缸增程器由理想汽车自主研发,NVH团队为它准备的优化对策多达12项,相比之前的1.2T三缸增程器,它的NVH性能有了大幅提升。
增程器采用独立的框架式全铝缸体,具备刚度高、质量轻等优点;内部旋转机构曲轴采用高刚度低灵敏度设计;正时链条放弃了普通滚子链,转而采用齿形静音链条,配合精调开孔减振器,从源头降低了来自增程器的噪声和振动;全可变机油泵、静音高压系统的策略也得到了优化。
增程器噪声的优化也离不开整车隔振系统的完美调校,通过对动力总成悬置限位刚度、中冷管路衬套、空调管路衬套等关键路径的优化,使得增程器工作轰鸣噪声改善近10dB(A)。另外,软件方面,通过对控制策略的优化,可以使增程器转速、车速、噪声三者之间的匹配更合理,噪声变化更平滑、自然。
放大到具体工况来看,加速时,理想L9的增程器(发动机)轰鸣噪声领先宝马X7、奔驰GLS等同级车型5-10dB(A)。从“纯电优先”模式切换到“油电混合”模式,理想L系列车型车内噪声差异≤1dB(A)。一家人可以轻松地聊天,爱人和孩子能够安心地熟睡,真正实现了无感切换。
纯电行驶,理想汽车提出了远超行业的标准,目标是让用户在日常使用时几乎感知不到电驱噪声的存在。
电驱的啸叫声是纯电行驶加速时的主要噪声源,理想L系列车型应用了6项软硬件措施。主动谐波注入技术通过对电流谐波转矩波动的主动控制,降低电磁噪声,抖频电控策略亦可改善固定频段内的辐射噪声。结合高重合度齿轮、静音电控盖板、多层扁线绕组、斜极和辅助槽等硬件,使得电驱啸叫噪声降低了10dB(A)以上。
在隔声系统加持下,理想L系列车型纯电行驶时的电驱高频噪声、控制器噪声、减速器噪声均优于特斯拉Model 3。
· 风噪优化
为了给乘员带来极致的风噪静谧体验,理想汽车NVH团队在诸多造型细节设计上精心雕琢。以外后视镜为例,在造型团队的设计基础上,NVH团队用试验结合仿真的办法提出了优化方案,最终实现了造型圆润而不失大气、声品质柔和而不突兀的目标。小到镜头和镜柄的匹配关系,稍有不慎都有引发风噪的可能,理想L系列车型创新性地采用垂直密封圈,让外后视镜的折叠间隙缩小了0.2毫米,大幅改善了车内风噪感知。
同时NVH团队还对A柱、三角窗、激光雷达等区域进行了精细打磨,并优化车身底盘流场,全面扫除风噪噪声源。
高速行驶时,由于车体两侧受风力剪切产生更强烈的高频振动,风噪会占据噪声主力,隔声路径的优化尤为重要,理想L系列车型在前风挡、前门窗、后门窗、全景天幕均标配了5毫米双层静音玻璃,通过玻璃中的声学PVB薄膜有效过滤风噪声波,使理想L系列车型的风噪水平傲视同级。
· 路噪优化
说到路噪的优化,首先必须提及理想堡垒安全车身™,整体采用贯穿式双纵梁结构设计,保证了整车弯扭刚度,为NVH性能打下坚实基础。又如减振塔采用铝合金铸造工艺,提升了刚度,可以有效地阻断路面激励的传递。塔顶与前围板加强支架连接,超强稳定的三角形结构,有效改善前机舱抗扭能力。后轮罩内板采用X形加强梁结构,在提升后悬架安装点动刚度的同时,还能有效降低了侧围面板辐射导致的噪声问题。诸如以上细节的精准打造,带来了扭转刚度约30000Nm/deg的超强车身。
另外,理想L系列车型还标配来自米其林和倍耐力的静音轮胎,轮胎内侧融合了聚氨酯吸声材料,可以从源头消除轮胎蜂鸣声。
悬架隔振系统更是路噪调校的关键,针对前双叉臂、后五连杆悬架系统,工程师进行了多达26个底盘衬套的优化与调校,从胶料选型配比,到衬套结构设计,在上百组衬套组合中,优选了最佳的刚度组合,既满足模态避频需求,又追求极致的悬架隔振能力,在耐久和操稳需求的边界下,带来安静与舒适的最大化,大幅抑制路面带来的结构噪声传递,达到百万行政轿车级别的路噪水平。
· 声学包设计
声学包是指车身上与声学处理相关的非金属材料、结构和技术。很多车主喜欢后期加装吸隔音材料来提升车厢静谧性,而理想L系列车型做到了“标配即顶配”的声学策略。
理想汽车全系车型均使用双组份高性能吸音棉,覆盖面积高达80%,吸声性能处于行业顶尖水平。隔声材料使用性能最优的EVA+PU方案,隔声效果能达到50dB(A)。高密度EVA形成强大隔声屏障,抵御中低频噪声入侵,而中高频噪声则会在类似蜂巢结构的PU中振荡消弭,带来了极致安静的座舱环境。
此外,针对电驱的高频啸叫声,声学包设计部分增加了电机声学包裹方案,二道防火墙、塔顶隔音垫也有效隔绝了增程器噪声。以理想L9为例,在全覆盖零死角的豪华声学包方案加持下,整车环境隔声量31dB(A),达到同级领先水平。
总结
噪音看不见摸不着,却不容忽视。别人的工作是努力被用户感知,而理想汽车NVH团队的工作是努力不被用户感知。
理想汽车拥有完善的NVH开发流程、先进的NVH实验室、和专业的NVH研发人员。从技术方案的研讨、车辆资源的协调、快速样件的制作,到性能冲突的平衡、产品质量的管控,都有理想汽车NVH团队披荆斩棘的身影。虽然NVH问题没有既定答案,但是我们会不断探索,守护安静的家。
来源:理想汽车