“汽车的NVH是什么?”
“N=噪音Noise,V=振动Vibration,H=声振粗糙度Harshness。”
“没错,这是对消费者用户来说的NVH定义,对工程师来说,NVH=Not Very Happy。”
……
这样的段子对话,在业界已经反复上演。汽车的NVH关联到汽车的方方面面,从整体设计、工艺到用料等,同时比起动力强劲水平、能耗和智能化等指标,没有那么光鲜夺目,需要用户静下心来细品才能体会。“很吃力,但没那么讨好”是对NVH的定论。
因此,能否沉下心来,用大量的人力财力去优化NVH,最能体现车企是否用心造车。
NVH=HVN=“很为难”?
如果简单地将NVH理解为“隔音棉+橡胶,缓冲减震就能解决”,那么非常片面而浅显。
一组数字可以让你轻松记住NVH的重要性和解决难度:三三二。
第一个“三”,是关联零部件数量。
根据相关机构和车企统计,NVH属于庞大的系统性工程课题:一辆汽车的零部件总数在1万到10万个不等,新能源车比燃油车少,不过都是超过30%与NVH相关。
第二个“三”,是关联故障次数。
按照资料,整车约有三分之一的故障问题和车辆的NVH有关。
“二”是指研发费用。
各家车企的研发开支里,大约20%用于解决NVH问题。
但是NVH并不只是“三三二”就能完全概括。
“我怎么觉得L9的路噪比MEGA还要更好一些?”就在理想汽车NVH科技日的试驾环节,有测试者如是反馈,但我个人却并没有这样的感受,只是觉得MEGA和L9整体NVH好于路虎揽胜和丰田埃尔法——当然也不奇怪,毕竟新能源动力总成对NVH有利,并且用心打造科技的车企终究在NVH方面会有后发优势。
问题来了,测试者们相互有别甚至矛盾的体验,正是NVH“玄学”性质的表现之一。
首先,玄学在标准难以统一。
NVH的根本要素是机械波,和宏观的机械结构有差异,在终端体验层面,落点和评价标准是乘员的主观感受。倘若说噪声的响度还有分贝数可以量化衡量,那么对不同频率振动的适应性、对声振粗糙度的感受,每个人可能有自己的结论。
其次,玄学在仿真分析难以奏效。
如今,CAE模拟仿真等已经广泛应用于汽车设计。对车型开发和结构设计等来说,仿真容易获得直观结论,但NVH因为关联到诸多方面,包括空气动力外形、制造工艺、底盘结构、轮胎材料、阻尼隔音分布和选材等等,因此仿真难度较大。
从理想汽车NVH科技日的资料看,行业在数字化轮胎路噪仿真、电驱高频混合仿真、整车异响仿真等方面的精度大约是85%,理想汽车投入重金提升到90~92%水平;仿真度较高的造型风噪仿真、热管理虚拟声源仿真等,业界基本上在88~90%水平,而理想提高到95%。
应该说,仿真要达到100%符合现实,难度极其之高。
第三,玄学在实测周期长、决策考虑广。
在燃油车时代,倘若发动机震源出现问题,可能关联到悬架、球头登连接部位,可能有装配工艺、用料等维度异常。
新能源车时代,整车的空气声和结构声两大块和燃油车存在差异。空气声不只是风噪,还有电驱啸叫声、热管理高频声等;结构声除了车身和底盘,对插混和增程车来说,还有发动机/增程器轰鸣声。
一方面,这就增大了“诊断”的难度,牵一发而动全身。
另一方面,汽车不同要求指标,可能出现矛盾。例如马自达为了追求动力和操控,发动机采用高压缩比和稀薄燃烧,带来噪音大的缺点。而沃尔沃上一代产品重视车内空气质量,取消了一些阻尼,因此NVH也不突出。
“如果我们理想汽车遇到这种情况,就会给供应商施加压力,开发环保的阻尼材料,”理想汽车公关总监余巍笑着告诉媒体。此外,理想、蔚来为代表的造车新势力,以及一些传统车企的新能源品牌,也在广泛与供应商协同开发,使得相关技术和零部件更能符合整车终端诉求。
不过,这样一来也有代价,那就是需要强化供应链管理,以及加大人力和财力的投入。
请烧钱做技术研发
“NVH曾经是顶级豪华车的专属。”
在汽车工业历史一百三十多年历史中,许多技术和功能,呈现出一种“旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家”的下放与普及态势。
例如抬头显示器HUD,起初需要宝马7系这样的顶级豪华车才配备,现在档次比较不错的车几乎都能配齐;空气悬架,随着孔辉、保隆等供应商的崛起,蔚小理等新势力、阿维塔星纪元等新品牌的发力,也逐渐从保时捷卡宴等超豪华车走向了更多中产用户。
然而,这种普及需要汽车公司们承担相当沉重的担子。
以理想汽车来说,为了优化NVH,斥重金打造了造价不菲的声学实验室,模拟车辆在不同速度下车内的听感;以及隔声套组实验室,主要模拟乘员在车内所感受到车外的各种频率的噪声等级。
理想MEGA是业内首款超充功率达到500千瓦以上的量产车,充电功率高,散热诉求就高,散热风扇功率达到1100瓦、直径535毫米,对应的NVH难度也就更高。
最初供应商的风扇方案是七叶,高转速噪声表现并不出色。理想团队在仿真和计算中,提出了九片仿生波浪形叶片方案,叶片数、叶间距、叶片形状以及挡风罩都得到优化。“供应商拿不出来,我们就自己做,”理想工程师自豪地说。
最终,MEGA实现520KW超充功率的NVH,达到250KW特斯拉Model Y的水平。
甚至连“冰箱空调彩电沙发”,也同样需要“烧钱”去优化NVH设计。例如理想L9为了提升空调的NVH水平,降低8千赫兹频率噪声,不惜单车BOM成本提高140元。
从二排大屏幕旋转机构、座椅电调乃至冰箱,理想都在设法优化NVH表现,为此自行开发了屏幕旋转机构的NVH解决方案。
其实原先业界对理想汽车的长板认知,主要集中在“冰箱彩电大沙发”的配置优势,也是业界最优秀的产品策划者;但是在技术研发底座层面,无论是从早期研发投入预算看,还是核心技术专利数量,又或者纯电专用平台和无图智驾技术的先后性,理想汽车并不突出。
士别三日当刮目相待,从2023年开始,理想汽车研发投入达到了130亿元,在新势力中仅次于蔚来。“今年我们研发预算或达到150亿元,新势力中第一。”理想高管告诉我们。
而从创始人李想到整个公司对技术较劲的进阶态度,则是最底层的逻辑变化。
在L9车型的开发过程中,李想给团队提出要求“NVH不能低于我的宝马X7”。开发团队第一轮成果是“85%指标超越,10%指标基本持平”,本以为能够获得老板首肯,结果“挨了一顿批”。
开发团队只能推倒重来,包括悬架叉臂上安装了一块0.6公斤的谐振块解决路噪等方案,与宝马X7、奥迪A8等车型的思路如出一辙,最终满足百分百超越对标对象,设计才能通过。
如今MEGA成为全球最安静MPV,也和这样的思维变化密不可分。
NVH的进化史,堪称汽车高阶技术功能的普及史。“技术平权”思想其实和维持品牌的高端稀缺并不完全矛盾,能够将更多消费者带入优质汽车生活,而不是曲高和寡,才是新时代高端汽车品牌的使命。
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