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一场汽车风噪的直播测试,长安UNI-T用数据证明科技量产者魅力

2020年09月17日 19:25:01
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一分耕耘一分收获,每一个人成功的背后,离不开大量汗水的浇灌和坚定不移的信念。每个汽车产品也一样,在上市之前都要有大量的测试与试验,经过无数次的反复打磨,才会将一个满意的作品呈现在大家面前。

通常汽车产品的一些测试都是在实验室进行的,部分车企的保密工作做的非常到位,消费者很少有机会能接触到,能在网上公开直播的就更少了。

不过最近长安汽车算是开了一个好头,继逸动PLUS的风阻测试后,又一次将UNI-T带进中国汽研空气动力学-声学风洞试验室,公开直播一场关于风噪的奥秘,全方位解密了长安UNI-T超前设计背后的硬核科技实力。

消费者对汽车风噪的抱怨越来越多

我们都知道,汽车在驾驶过程中,常常会有各种噪音,例如发动机噪音、路噪、胎噪,而汽车在行驶过程中,车身表面的形状、轮廓与气流发生相互作用产生的噪音,被称之为风噪。汽车行驶速度越快,风噪越大。一旦车速超过80公里每小时,风噪就会逐渐盖过其他噪音,成为最主要的噪声来源。

在最新汽车消费者调研中,消费者对风噪的抱怨排在TOP5,已经成为汽车用户最不满意的问题之一。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。

长安UNI-T在风噪方面的表现会是怎样?长安UNI-T的项目总监覃勇和空气动力及热管理领域国际资深专家孙络典通过3D声学照相机“捕风捉音”,泥模型制作和烟流测试等趣味环节,解密了长安UNI-T的风阻实验是怎么进行的,让大家全方位了解长安UNI-T的硬核科技实力!

3D声学照相机强大到能“捕风捉音”

在3D声学照相机“捕风捉音”环节,首先需要把风速调节到测试需要的速度,在做风噪测试的时候,通常会把风速设置在80—140km/h每小时,直播时的风速设置在120km/h,声学照相机和人工头通常会采集30秒左右的数据,采集完成后计算机会对原始数据进行进一步加工处理,并得到需要的信息。

该设备单面阵列有168个麦克风,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,处理这些数据也需要花费一定的时间。但人工头采集的只是双通道信号,所以,处理的时间会快很多。

从测试结果可以看到,在不同风速,不同频率段下UNI-T测试的风噪噪声都是不一样的,我们可以通过噪声屏谱可以判断噪声源的大小,以及不同频率段给人耳的感觉是不同的。

综合来看,UNI-T的风噪测试成绩在行业内处于比较优秀的水平。

泥模型真实还原后视镜和尾翼风噪测试

当UNI-T实车还没有制造出来时,没办法进行风洞测试,那又应该如何来指导造型设计呢?

覃总表示,UNI-T在设计之初,就通过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,并且通过油泥模型,来进行实际测试并做进一步造型调整。

以后视镜优化为例,仅对后视镜进行风噪优化,便要涉及造型、法规、CAE和产品等多个部门,造型是否好看,视野是否满足法规要求,最终调整完的风噪是否能够达标,需要与多个部门协同与合作,一个微小的改动需要背后无数人的共同努力。

通过后视镜优化,驾驶员人耳处总声压级便降低了0.3dB(A),足以见得长安CFD的技术实力。在UNI-T上这样无数的细节优化,这一个个的0.3dB(A),积少成多,最终产生质变。

我对测试环节印象最深的就是讲解UNI-T的尾翼设计,作为UNI-T的标志性设计之一,UNI-T的尾翼设计非常特别,这样超前的设计,也给CFD团队带来很大的挑战。

毕竟从空气动力学的角度来看,倾向于让所有车的造型都设计成一个样子,但这显然不是消费者所希望看到的事情,所以,空气动力学人的使命,就是要让形态各异的造型设计,都能够拥有不错的空气动力学表现。

由于尾翼采用了镂空设计,车顶的气流会通过孔洞和V形通道向下冲击到后窗上,形成较大的风噪。第一次看到这个设计时,CFD团队召开紧急会议,反复论证可行性和风险,并调用了4000核仿真计算资源,其计算量超过100万CPU小时。

如果换作市面上的高性能个人电脑处理器,需要不停运算12年还多,而4000核的高性能计算服务器,把整个计算周期压缩到20天。在前后做了超过60个优化方案的计算,最终找出20多个有效方案,大幅降低了尾翼产生的风噪。

烟流测试带来更直观的测试效果

烟流测试是流场可视化试验中最常见的试验手段,在油泥模型工程师用油泥还原早期的V型尾翼设计后,可以通过烟流试验可以看出不同形状尾翼对流场的影响。

在早期的尾翼设计时,由于车尾产生的负压,部分气流从尾翼镂空部分钻下去,形成紊流,产生较大压力脉动,并通过后风挡传递到车内,带来较大风噪;

另一侧的最终商品车尾翼状态,虽同样是镂空设计,但气流在通过车顶后部时,鸭尾将气流上扬,后部尾翼形成一个斜面更好的引导气流,气流向下拍击后窗的趋势得到缓解,风噪被有效降低。

写在最后

任何成功都不是一蹴而就的,长安UNI-T能得到消费者的认可不仅只靠颜值,更是一个真正的实力派选手。在120 km/h的风速下,依旧取得了不错的风噪测试成绩,一辆车能把细节都做到如此极致,这背后不仅凝聚了UNI-T设计团队和工程师智慧,更体现了长安汽车以用户体验为中心,打造极致产品力的不懈追求。我们有理由相信UNI-T会给消费者带来更加舒适完美的驾乘体验。

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