在我们日常开车时,车内产生的噪音多种多样,例如发动机噪音、轮胎噪音、风噪等等。其中风噪影响很大,因为随着速度越来越高,风噪也会越来越大,所以在高速驾驶时风噪的影响就很大了。车速一旦超过80公里每小时,风噪就会逐渐盖过其他噪音,成为最主要的噪声来源。
根据最新的研究,汽车消费者对风噪的抱怨排在TOP5,已经成为汽车用户最不满意的问题之一,可见大家对车辆品质、细节越来越关注。而且,除了影响车内乘员的驾乘舒适性之外,风噪对车外环境也有较大影响,风噪直接产生在车身表面,没有办法进行声学封装,因此在绿色城市的建设过程中,也需要着重关注风噪。另外随着电动车等新能源汽车的普及,传统发动机逐步被电机、混合动力取代,这些新的动力总成拥有更好的静音效果,所以风噪的问题越来越凸显。
要想全面、系统的研究风噪问题,我们的环境必须满足两个条件,一是有流场稳定,风速精确可控的风源;二是能够排除其他噪音的干扰,所以,风洞是最佳选择。
而就在9月16日,长安汽车UNI-T在中国汽研空气动力学-声学风洞试验室,进行风噪测试直播,再次通过现场专家解读以及实验展示的形式,为大家解密了长安UNI-T未来设计背后的硬核科技实力。这个风洞实验室是目前世界上最安静的风洞之一。
在进行风噪实验之前,会将底盘和车体表面的缝隙都封装起来,是为了排除底盘和密封结构设计对测试结果产生的影响,这样就可以更精准的研究造型本身带来的风噪。在完整的汽车开发过程中,会逐步撕除不同区域的胶带,来研究每一处密封结构设计对噪声传递的影响,也会在卸除底盘封装的状态下进行测量,来研究底盘部分的声场分布和传声特性,也就是运用了我们常说的控制变量法。
风噪与车辆设计是相关联的,为证明长安汽车在UNI-T车型研发阶段为控制风噪进行了大量优化,现场还原了两个优化前初始设计。用优化前的风噪水平与优化后的做直接的对比,来凸显这款长安UNI-T的优秀风噪表现。
首先是外后视镜的设计优化,不要小看这两个小小的部位,仅仅后,居然能够降低0.3dB(A),这已经是很大的提升,在UNI-T上还进行了无数的细节优化,正是这一个个的0.3dB(A),积少成多,最终就会产生质变,我们可以把UNI-T在最初的造型方案下和最终的商品车状态下,在120公里每小时风速中测得的舱内噪声连续播放出来,前5秒是优化前,后面5秒是优化后,从直播画面以及声音上看,差别还是比较明显的额,相信如果是在现场感受会更加明显。
另外一个具有代表性的优化部位就是尾翼,为了让车辆显得更加具有时尚感、更加具有辨识度,长安UNI-T的尾翼设计花了很大的心思,深受广大网友们的喜爱。起初UNI-T的尾翼采用了镂空设计,但车顶的气流会通过孔洞和V形通道向下冲击到后窗上,形成较大的风噪。长安汽车的团队利用强大的技术设备很快生成了新的方案,降低了尾翼产生的风噪。
能为用户带来这样的设计,不光需要设计师脑洞全开,更离不开工程技术的进步和突破。设计师设计出这个尾翼的形状是,当工程团队最开始看到这个尾翼的时候,都觉得太科幻,太漂亮,但创新越大,挑战也越大,纵观整个汽车界,这样的设计也非常超前,要考虑工艺制造,空气动力、风噪,还要考虑更为复杂的结构和型面带来的制造成本增加,设计创新倒逼工程创新。
因为尾翼采用了镂空设计,车顶的气流会通过孔洞和V形通道向下冲击到后窗上,形成较大的风噪。第一次看到这个设计的当晚,CFD团队就召开了紧急会议,反复论证可行性和风险,并紧急调用了4000核仿真计算资源,前前后后一共做了超过60个优化方案的计算,找出20多个有效方案。
UNI-T尾翼的整个优化过程计算量超过100万CPU小时,如果换作市面上最新一代电脑处理器来进行计算,需要不停运算12年时间,调用了4000核高性能计算服务器,占到了整个长安计算集群的四分之一,把整个计算周期压缩到20天!可以看到在120 km/h的风速下,UNI-T取得了不错的风噪测试成绩。这样成绩的背后,正是长安汽车以用户体验为中心,打造极致产品力的不懈追求。
文章来源:《工程与试验》 网址: http://www.gcysyzz.cn/zonghexinwen/2020/0925/783.html