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"破风无声"的秘密,长安UNI-T的前卫造型打造低风噪成绩

新车评网   作者: 新车评网 +关注   2020-09-17 10:19 评论 (0)

继逸动PLUS的风阻测试之后,9月16日长安UNI-T在中国汽研空气动力学-声学风洞试验室做了一场风噪测试。

关键词:   破风无声   长安UNI-T   打造低风噪

继逸动PLUS的风阻测试之后,9月16日长安UNI-T在中国汽研空气动力学-声学风洞试验室做了一场风噪测试。风噪。简单来说,风噪就是汽车在行驶过程中,车身表面的形状、轮廓与气流发生相互作用产生的噪音,速度越大,风噪越大。

要想全面、系统的研究风噪问题,必须满足两个环境条件。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。风洞实验室无疑是最佳选择,在四周墙壁和顶部都安装有吸声材料,流道内有声学处理和压力脉动调节,使背景噪音降为极低的水平。在实验风速达到140km/h的时候,环境噪音也仅仅只有58 分贝,是世界上最安静的风洞之一。在这样的背景噪声下,我们进行的声学测试会更加精准。

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据现场专家介绍,中国汽研风洞实验室是国内首个搭载三面麦克风阵列的风洞实验室,是目前世界上最先进的声学测量设备之一。还有个通俗的名字,叫做“声学照相机”。在上、左、右三侧都各配备了168个麦克风,使得阵列可以精准识别出车外声源。通过上方和两侧的声学照相机同时进行拍摄,再经过计算机的匹配合成,可以得到噪声源在车身表面的3D分布。

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另外,除了声学照相机,现场设备还有人工头、球形阵列和表面麦克风。人工头起到的作用主要是模拟人坐车时感受到的真实噪声。在测试中,会模拟车内乘员的实际乘坐姿态来进行放置。麦克风安装在人耳位置,这样在录制声音时,可以模拟出人体肩部、头部和耳廓等部位对声场的影响,回放出更接近于人耳实际听到的声音信号。这个叫做球形阵列,和我们刚刚讲到的三面声阵列都是同一类,只不过球形阵列在测试中会放置在驾驶舱内部,帮助我们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我们在风噪实验中得到最全面的数据,找出问题点并加以改善。

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测试开启以后,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。

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。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。

那么,在这个成绩的背后,UNI-T做了哪些细节优化和设计考量呢?

在设计之初,长安就通过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。

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UNI-T尾翼的优化也是相当重要的一部分。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。

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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。

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UNI-T在120 km/h的风速下,依旧取得了不错的风噪测试成绩。这样的成绩背后,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,为消费者带来更加舒适完美的驾乘体验。

标 签   破风无声   长安UNI-T   打造低风噪
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