幕后英雄：NVH調試

本期“實驗室評車”產品

作為汽車技術中最有玄學意味的NVH領域，有種說法是“沒有最好，只有差和更差”。看來，一輛車的NVH水平沒有完美，只有無限接近完美。

交響樂的多個聲部

N（Noise）V（Vibration）H（Harshness）想必大家都知道，但是對于最后這個H，有必要多說兩句。Harshness是聲振粗糙度的意思，指噪聲和振動的品質，是描述人體對震動和噪聲的主觀感覺。該指標一般不能直接用量化的指標測量。由于聲振粗糙度描述的是人的主觀感覺，因此Harshness多被理解為不平順性。

做個簡單的比喻：一輛車在行駛過程中產生的噪聲與振動就像交響樂，每個聲部都像車上的一個子系統(tǒng)，聲部中的各種樂器就像是汽車系統(tǒng)中的不同零件。交響樂之所以引人入勝，應該是眾多樂器共同和諧工作的結果。NVH工程師就好比指揮，甩著指揮棒調校各聲部及某種樂器的工作狀態(tài)。曲目不同，對于NVH調校也就有不同的目標。這就不難理解跑車和行政級別的轎車對于NVH的訴求相差很大。下面我們就分開來說說各個聲部（汽車的子系統(tǒng)）。

汽車的噪聲主要來源有以下幾個方面：

1.發(fā)動機噪音。除發(fā)動機體發(fā)出的機械聲外，還包括進氣系統(tǒng)噪音，即高速氣體經空氣濾清器、進氣管、氣門進入氣缸，在流動過程中，會產生一種很強的氣動噪音。發(fā)動機噪音主要由防火墻和駕駛室的前底板部位傳入駕駛艙。此外，發(fā)動機在工作時產生的振動也會經由車身傳入駕駛艙。

2.輪胎噪音。一般的胎噪主要由三部分組成，一是輪胎花紋間隙空氣流動和輪胎四周空氣擾動構成的空氣噪音；二是胎體和花紋部分振動引起的噪音；三是路面不平造成的路面噪音。

3.空氣噪音。一是風噪，就是由車身周圍氣流分離導致壓力變化而產生的噪音；二是風漏，或叫吸出音，是由駕駛室及車身縫隙吸氣而與車身周圍氣流相互作用而產生的噪音；三是其他噪音，包括空腔共鳴等。

4.車身結構噪音。主要受兩方面因素影響，一是車身結構的振動傳遞方式，二是車身上的金屬構件在里外作用下產生震動而發(fā)出噪音。

讓噪音和震動更和諧

關于NVH的調校在研發(fā)領域可算是一大項內容，整車開發(fā)預算的20%便應用于此，NVH工程師可以被理解為代人受過的超級大暖男，因為什么樣的問題都能歸結到NVH，甚至是找不到緣由的冤案都可甩倒NVH上。

任何小問題都要NVH工程師出面，比如關門之后有個輕微的“duang”；急剎車后C柱有流水音等。而且，有時出現(xiàn)的問題又是別的問題引起的：比如汽車到達某一特定車速時有明顯異響，經過分析，原來是前保險杠不妥的安裝方式造成的，等等。

話說回來，NVH工程師的任務也不是要消滅噪聲與振動，而是讓NVH表現(xiàn)更接近整車的開發(fā)目標。廠家在車型項目上馬的同時，就會同步進行NVH的開發(fā)。首先設定對標車型，制定NVH目標；然后分析對標車型的拆解數(shù)據，設定零部件的NVH目標；之后與零部件供應商共同協(xié)調完成目標。得到合格零部件后，將其組裝成大類系統(tǒng)進行NVH實驗，在系統(tǒng)實驗通過后，進行整車的實驗與調整。

因此，在研發(fā)領域中，逆向開發(fā)對于NVH的控制簡直就是“天災人禍”。 NVH調試的任務可能比正向開發(fā)的難度要大。這就好比畫師臨摹大家的名畫，做到形似容易，但是要想神似就不那么容易了。一款車型的逆向開發(fā)就是“照葫蘆畫瓢”，把樣車制造出來后再進行NVH調校。此時雖然可以局部整改，但不可能大幅度提升NVH品質?？梢哉f，逆向開發(fā)做不出高品質的NVH性能。

換被動為主動

以上說的NVH控制的出發(fā)點都是“消極應對”。目前，還有一種方法應該稱得上是“主動出擊”：Active Noise Control （ANC噪聲控制系統(tǒng)）。這是因為所有的聲音都由一定的頻譜組成，如果可以找到一種聲音，其頻譜與所要消除的噪聲完全一樣，只是相位剛好相反（相差180°），就可以將噪聲完全抵消掉。

車內聽音環(huán)境差，胎噪、風噪、發(fā)動機噪音都是問題。它們大多是100～1000Hz的中低頻噪音，這不僅會影響駕乘者的舒適感，而且也會對音響還原最難表現(xiàn)的中低頻帶來干擾，大大降低聽音品質。裝備了ANC技術，就可以提升NVH水平，并且一些原來需要讓步的零件設計也不必做出調整了。目前，ANC已經不是高端車的專利，一些中檔車也有裝備這項技術的趨勢。