為什麼說汽車NVH是一門玄學?

來自專欄技術鄰CAE學院4 人贊了文章

有人提出這樣一個問題:為什麼很多汽車工程師都說NVH是玄學?結果向來一本正經的工程師們,紛紛成為了段子手,吐槽這份苦逼的工作。

討論之前我們先看幾個段子感受下有多玄:

1.某車型試駕時,前面一切順利,直到第二排的乘客下去,坐在第三排的x總發現一個嚴重的問題:空著的第二排座椅很抖。眾領導體驗後紛紛表示這是一個嚴重的NVH問題。工程師各種分析測試找原因和解決方案不表,兩個月後,無解。只好再次試駕評審,大老闆Y總親自出馬,感受一下後覺得抖是有點抖,但也沒那麼嚴重,問題關閉。

2.A工的鄰居買了一輛我司的新車,開起來很貼心。某日路遇A工,大大的表揚了一下,尤其是稱讚了一下「太安靜了」,A工微微一笑,指出此車在3000轉,60km/h的工況下會有異響。鄰居回去一試果然如此,此後越聽越難以忍受,退車了事。

3.我司NVH專家某次搭我的車回家,下車時對我指出排氣管銹穿,左前門密封條破了,輪胎需要做動平衡,門鉸鏈得上油等等問題,檢查後果然如此。

4.做某混動項目的H工最大的挑戰是純電動模式下油箱內油液晃動的噪音,不同液麪高度還有不同的噪音。H工常常哀嘆沒有發動機之後,什麼雜七雜八的聲音都清晰可見了。

5.有一次接到投訴,車子在怠速時抖動大。去投訴的客戶那裡卻無法再現。仔細詢問得知,每天上下班堵在橋上時最明顯。後來跟客戶一起開了一天,向客戶解釋,不是車在抖,是橋在抖啊啊啊。

事實上,NVH是衡量汽車製造質量的一個綜合性問題,它給汽車用戶的感受是最直接和最表面的。車輛的NVH問題是國際汽車業各大整車製造企業和零部件企業關注的問題之一。有統計資料顯示,整車約有1/3的故障問題是和車輛的NVH問題有關係,而各大公司有近20%的研發費用消耗在解決車輛的NVH問題上。

NVH是什麼?

Noise(雜訊)、Vibration(振動)和Harshness(震動粗糙度)可以縮寫為NVH,簡單的說,乘員在汽車中的一切觸覺和聽覺感受都屬於NVH研究的範疇。我們都知道,一個完整的運動系統,只要開始運動就會有摩擦,有摩擦就會有振動,有振動就會有聲音。汽車的任何摩擦振動都能夠產生噪音,例如發動機噪音、風噪、路噪、胎噪等,因此它的最終輸出的噪音感受是一個疊加的結果。

在日常駕駛的過程中,我們更能感受到NVH給我們帶來的感受,怠速時的雜訊和震動、加速時的雜訊和震動、減速時的雜訊和震動、高速時的風噪、車的異響、啟動和熄火時的雜訊和震動、輪胎雜訊、通過雜訊,這些都是NVH對外的顯性表現,一輛車開起來舒不舒服,NVH性能佔據半壁江山。

為什麼NVH這麼難搞?

關於汽車技術,是個比較高深的難題,各家都說自己的技術多麼先進,但作為普通消費者,單純從駕駛感受方面,是感受不出來這些技術體現在在哪裡,例如,有廠家宣傳推出8AT,說比6AT更加先進,但不少消費者開一圈並沒有覺得有何不同。但NVH不一樣,這是項汽車製造質量的一個綜合性問題,它給汽車用戶的感受是最直接和最表面的。

汽車是由千萬個零部件組合在一起,這些零部件相互配合,才能成為一個整體,保證一輛車正常行駛,而如果想讓這麼多零部件配合得天衣無縫,難度可想而知。

但正是這種易於感受出的問題,讓工程師們抓耳撓腮、苦思冥想。例如試車時,在某個轉速區間裏,發動機可能發出的聲音不正常。這時候,根源並不一定出現在發動機上,還有可能是發動機的震動帶動了某個其他零部件的共振,而這個共振的零部件又帶動了其他的零部件,間接影響。甚至這種異響還可能是材料問題、裝配工藝問題等等,如此多的可能性,究竟到哪裡尋找?

所以,很多時候,發動機發出不正常的噪音或震動時,並不一定能完全找到問題所在。但即便找不到,噪音太大,問題也還得解決啊。於是,工程師們就可能採取各種方法,常用的方法就是多加點隔音材料。但對於一些經濟型小車來講,既要控制成本,又要控制車的重量,所以加隔音材料並非能完全解決問題。

所以,有的車企是在找不到根源,甚至做「大手術」,有的將發動機的位置 重新標定。有的甚至將產生噪音的CVT變速箱換成AT變速箱,可想而知,解決這些問題難度該有多大。

而對於之前一些逆向研發的中國品牌而言,解決NVH的難度則更大,因為他們只是單純地模仿別人的外觀造型、內飾設計、動力系統等,但真正有技術含量的裝配工藝卻並沒有完全掌握。那麼零部件之間的匹配難免出現問題,噪音、震動就難以避免,這方面已經出現過很多案例了。近幾年來不少中國品牌開始正向研發,估HVH問題也是主要原因之一吧。

NVH為什麼被稱為玄學?

NVH涉及複雜的CAE分析、臺架試驗、整車道路試驗等等很多內容。

乘員感受到的車輛存在的問題往往非常直觀,比如方向盤抖動、車內雜訊大等,是很直接的。但導致這些問題的原因往往隱藏得比較深,比如方向盤抖動,很可能查來查去,是輪胎的問題;商用車駕駛室、保險槓抖動,有可能是傳動軸沒做動平衡。導致這些問題的原因是隱性的,就算是專業知識積累過硬,實戰經驗豐富的工程師,也要經過各種測試、驗證,排查才能最終確定原因。

所以,所謂玄學,就玄在問題根源的探究上,導致NVH問題的原因可能是一個點,但大多數情況是非常複雜的機理造成的,牽一髮而動全身這就很棘手了。結果好點的最後問題原因找到並解決了;結果差點的,這個車解決了,下個車又出現,而且用解決上個車的方法解決不了這個車的問題,按下葫蘆又起瓢讓你欲哭無淚。

來源:汽車工藝師

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