囧玩儿 发表于 2021-1-27 14:42:11

破风无声 揭秘长安 UNI-T 如何降低风噪

我们在驾驶汽车的过程中,常常会听到各种各样让我们不愉快的声音,比如发动机噪音、路噪、胎噪。当我们的车速越来越高的时候,有一种声音就凸显出来了,那就是风噪。近日,长安汽车又用一场在风洞实验室中的直播来展示了他们的 UNI-T 是如何 " 破风无声 " 降低风噪的。


什么是风噪?
汽车风噪对于我们每个人来说都不难理解,只要是涉及到与空气发生高速的相对运动,大到飞机、高铁,小到我们家里用的空调、电风扇,都避不开风噪的问题。


想要削弱风噪可不是一件容易的事,风噪直接产生在车身表面,没有办法进行声学封装(很难用吸音 / 隔音材料消除),尤其是近几年,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,导致风噪的问题越来越凸显。
风噪不仅频带宽,强度还高,很容易让乘客感到烦躁、疲倦,长时间受风噪影响,还会危及行车安全。如何研究风噪的问题?要想全面、系统的研究风噪问题,就需要借助于风洞来进行实验测试,因为风洞可以满足研究的两个必要条件: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。




这套麦克风阵列的测试结果,最终是以图像的形式直观显示出来,结合扫描的车辆模型数据,工程师就可以得到噪声源在车身表面的 3D 分布。
除了声阵列,在直播中我们还可以看到有几个人头模型和像球形一样的装置,这几套设备分别是人工头、球形阵列和表面麦克风。


球形阵列在测试中会放置在驾驶舱内部,帮助工程师找出车内的声源分布以及噪声泄露的位置。表面麦克风可以粘贴在车身表面,测量车身表面的压力脉动。这三个设备都是为了辅助工程师在风噪实验中得到最全面的数据,找出问题点并加以改善。
如何优化汽车风噪?汽车风噪的优化是个庞大的系统工程,主要是从声源控制和声学包装两个方面来入手。因为风噪直接产生于汽车表面,所以首先需要从风噪产生的源头——也就是造型设计来进行控制,风噪跟造型设计强相关,因此在产品开发的早期阶段,设计团队就与工程团队一起,从细节入手,对设计不断打磨。


而在后期开发过程中,就会更多关注密封系统设计和隔声吸声材料的运用,来进一步提升车辆的 NVH 性能。
在设计之初,工程师一般会通过 CAE 仿真来分析不同造型方案空气动力学的好坏,从而发现问题改进设计。同时,也可以通过油泥模型的实际测试,来做进一步调整。在直播中,工程师举了两个例子,来说明造型对于风噪的影响是非常大的,一个是后视镜,另一个是后尾翼。


虽然 0.3dB 从数字上看差距好像并不是非常明显,但是后视镜仅仅一个部位的优化,工程师在 UNI-T 上还进行了无数的细节优化,正是这一个个的微小提升,积少成多,最终就会产生质变。
尾翼作为 UNI-T 的标志性设计之一,让整车带有了一丝科幻的味道,不仅惊艳了工程师团队,也深受广大网友们的喜爱,但这样的设计创新越大,挑战也越大。


前文提到单面声阵列有 168 个麦克风,而测试时会使用三面阵列,一共会采集 504 个通道的声音信号,数据量非常庞大,仅仅是 UNI-T 尾翼的整个优化过程,数据计算量就超过 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。
为此,设计团队调用了 4000 核高性能计算服务器,运算能力占到了整个长安计算集群的四分之一,才把整个计算周期压缩到了 20 天。


经过分析和优化,UNI-T 在车顶后端加入了鸭尾设计,扰流板增加了斜面坡度。虽然同样是镂空造型,但气流在通过车顶后部时,鸭尾将气流上扬,后部的尾翼也形成一个斜面来更好的引导气流,气流向下拍击后窗的趋势得到了缓解,风噪自然也就降低了。
写在最后:风噪,看不到、摸不着,但却是影响行车品质的重要因素,而为了降低一点点风噪,需要投入大量的人力和物力,通过直播的画面和工程师讲述试验中的故事,我们可以看到,车身上每一个细节的背后都是无数工程师辛勤汗水的结晶。

kmadsl110 发表于 2021-6-4 17:32:55

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lxyuan111 发表于 2021-6-4 18:45:21

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gasxp 发表于 2021-6-4 20:14:30

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米达麦亚 发表于 2021-6-4 20:45:34

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顽皮苏 发表于 2021-6-4 22:08:02

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kockfox 发表于 2021-6-5 09:07:21

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CM8 发表于 2021-6-5 10:53:49

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■______傷__↑ 发表于 2021-6-5 10:59:56

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疯狂的土豆 发表于 2021-6-5 12:20:57

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