閉門關窗即是深山 smart #5車廂靜謐性爲何如此突出?

【太平洋汽車 技術頻道】1959年,勞斯萊斯的一則廣告文案是這麼寫的:"60英里的時速下,這輛最新款勞斯萊斯車內最大的噪音來自於電子鐘。" 在豪車的世界裡,靜謐性是值得下血本去打造的宣傳亮點。

靜謐性看不見、摸不着,被汽車界戲稱爲玄學——NVH。NVH是噪聲(Noise)、振動(Vibration)和聲振粗糙度(Harshness)的英文縮寫,用來衡量汽車坐起來安不安靜、抖不抖動、地板會不會發麻的綜合性問題。看似簡單的三個字母組合,在造車過程中卻是費時費力費財且難度大。即便如此,但有隔絕感纔敢稱爲豪華,豪華車都會將NVH作爲營造豪華感的重點設計指標

最近剛上市交付的smart #5,是smart旗下的第三款全球戰略車型,它在靜謐性方面的表現令權威媒體讚不絕口,他們在經過激烈的試駕後,在林間小道上稍作休憩。車輛的靜謐性使得車外的蟬鳴聲幾乎無法進入車內,以至於讓他們忘記了炎炎夏日的存在。

可能我這麼說,大家對smart #5的靜謐性到底靜謐到何種程度,並沒有太明顯的概念。爲了能夠將smart #5的靜謐性表達更加直觀,smart動用價值數百萬元的先進噪聲測試設備和分析軟件,以及投資千萬元級別的實驗室,獲得了一組測試數據。

在展示測試數據之前,先給大家一個基本的印象,《圖書館衛生標準》中的噪音標準是"必須低於50分貝",也即說,在50分貝以內是讓人覺得比較舒服的,安靜的辦公室噪音也是50分貝以內。

下面用三個最常見的也是令人頭疼的用車場景舉例,來看看smart #5做到怎樣的水準:

場景一:當你想要在車內小憩片刻,卻被路邊車輛的喧器聲浪無情打斷。在這一環節中,將smart #5放置於封閉場地的路邊,此時smart #5車內的噪音水平僅爲 30 分貝,這相當於深夜臥室的寧靜程度。

當對向車輛以100km/h的恆定速度駛過smart #5時,此時車外的噪聲水平已經超過了 80分貝,但是smart #5車內的噪聲也不會超過50分貝,這相當於一個安靜辦公室的聲音環境。

【安全路段進行測試】

場景二:車內,孩子正沉浸在甜美的夢鄉中,被旁邊經過的大貨車加速呼嘯而過驚醒。此時嘈雜的道路環境噪音已經超過80分貝,而smart #5車內的噪音卻始終維持在大約50分貝左右,就相當於一個寧靜的辦公室環境。

【安全路段進行測試】

場景三:當車輛駛入隧道,原本的寧靜被突如其來的巨大噪音所取代,那震耳欲的聲響不僅令人感到不適。此時隧道內的噪音已經超過90分貝,而smart #5車內的噪音卻維持在60分貝以下,這樣的環境就像安靜舒適的室內空間。

【安全路段進行測試】

一輛車會有上萬個零部件,其中超過30%的零部件都和NVH有關,他們有的自身就是噪聲源,有的是能夠幫助傳遞噪音。通過上面的數據可以看到,smart #5在最複雜的動態靜謐性場景下,車內的靜謐性表現相當出色,如果是在靜態場景下(比如安靜的停車場),不誇張地說能聽到自己的心跳聲。

那麼,smart #5是如何實現卓越靜謐性表現的呢?

衆所周知,NVH性能的提升,主打慢工出細活,無法僅通過簡單的材料堆砌就能實現的,承載了很多工程師們的精誠合作與巧妙設計。

簡單來說就是,影響NVH的因素太多了,比如外觀造型、座艙佈局、車身底盤結構等等,所以,在車輛設計之初,就需要打通各個部門,協同合作,纔會呈現真正的"隔絕感"的體驗。這一點,smart #5上就得到了很好的體現。

首先,smart #5在最早的造型概念階段,NVH方案就着手準備了,與戴姆勒的造型團隊進行了密切的溝通和討論,確保車輛在造型設計階段就預留了合適的空間、位置和造型方案,爲後續的NVH工程優化做準備。

其次,想要獲得優秀的NVH性能需要不斷磨合調整。這需要座艙團隊、車身設計團隊甚至是森海塞爾音響團隊經過持續的溝通與協同、不斷迭代優化。比如,爲了確保 smart #5在靜態和動態下的密封性能,即使要犧牲2%的鈑金利用率,也要保證密封性。就連車內外氣流的流向,內飾、外飾和車身的每一個開孔的位置和尺寸都經過了充分的論證。甚至連音響發聲都設計了"專屬通道",以防止噪聲通過音響通道傳遞。

最後來聊聊它的用料。優質的靜謐性設計也離不開聲學材料的巧妙應用。smart #5全系 57 個位置使用了雙阻抗吸音棉,吸音棉的最大面密度達到了800gsm。在行李箱、輪轂包區域的隔音重層厚度達到了2mm,PU發泡的平均厚度達到了20mm。連泄壓閥處也使用了專利技術的隔音罩。通過仿真優化,在車身空腔內的最優位置上佈置了 36 處空腔隔斷,以最優聲音隔斷設計來實現 smart #5的靜謐性設計。

還有就是smart #5全系標配側窗與前風擋隔音夾層玻璃,側窗玻璃更使用6mm的加厚隔音PVB膜,隔音量提升5-8dB 。另外,在前懸架以及後副車架等各底盤結構處,有多達40個襯套降噪隔振,這也需要NVH團隊與底盤設計團隊緊密合作,以確保在不犧牲底盤性能的前提下,實現最佳的降噪效果,全方位提升整車靜謐性。

最後,smart #5在高溫、高原、高寒等極端環境下也進行了大量NVH性能的開發工作。這些投入確保了新車的NVH性能,以及批量新車NVH的一致性和高里程的抗衰退性。即便密友們去到一些比較極端的環境,依舊擁有不錯的NVH體驗。這些隱性開發成本的投入,保障了smart #5的靜謐性在使用過程中能夠持久保持。

總結:

NVH是可以讓汽車工程師們頭疼的"玄學"問題,它不像汽車的加速、制動等指標。加速、制動就像是做一道數學題,是有公式的。而NVH看似可以按部就班,其實是需要綜合各種因素,包括設計、用料和裝配,它們互相牽制、相互制約,形成木桶效應,整體的水平取決於最短的那塊木板。

更重要的是,在車輛開發的過程中,就需要各部門工程團隊的協同合作,不斷優化,最終不犧牲汽車的其他方面性能的前提下,打造優秀的NVH性能。所以說,NVH是一個複雜的系統工程,並不是簡單堆料就能達到,豪華是有門檻的,這點在smart #5上得到很好地體現。

外面的世界充滿了喧器與紛擾,關上smart #5的車門和車窗,即可印證英語中的諺語:Quietness is best(安靜是才最好的),那一剎便能隔絕塵世的紛擾。smart #5,閉門關窗即是深山。