對(duì)話廣汽研究院湯環(huán)球，打造世界一流的汽車NVH性能

　　給汽車碰撞安全寫差評(píng)的人不存在，因?yàn)橛龅脚鲎舶踩阅芴貏e差的車他沒機(jī)會(huì)寫。但對(duì)于汽車NVH性能，卻是人人都可以寫差評(píng)，因?yàn)槊總€(gè)人都能感受得到。

　　2019年，國內(nèi)新能源汽車風(fēng)起云涌。在美國汽車城底特律工作了近30年后，湯環(huán)球選擇歸國加入廣汽，擔(dān)任廣汽研究院NVH首席專業(yè)總師。于他而言，這份工作既熟悉又充滿挑戰(zhàn)性。熟悉的是，這份工作他已經(jīng)在福特和通用做了28年，主持了多款獲獎(jiǎng)車型及全球平臺(tái)構(gòu)架的整車NVH性能開發(fā)工作；挑戰(zhàn)的是，此時(shí)正值新能源汽車大爆發(fā)，自主品牌向上崛起之機(jī)，這勢必對(duì)汽車NVH性能提出了更高的新要求。

　　加入廣汽后，如何避免被用戶“打差評(píng)”，成為了擺在湯環(huán)球及其團(tuán)隊(duì)面前的一道難題。功夫不負(fù)有心人，他們不負(fù)眾望，接連打造出了一批具有國際一流NVH性能水平的車型，并且屢獲大獎(jiǎng)。

　　如今，廣汽自主品牌的NVH性能開發(fā)技術(shù)水平在國內(nèi)自主品牌中名列前茅，與國際的大牌主機(jī)廠相比也毫不遜色。日前，太平洋汽車專訪湯環(huán)球，聽他講述廣汽自主品牌NVH遙遙領(lǐng)先背后的故事。

廣汽研究院NVH首席專業(yè)總師湯環(huán)球

　　一件白襯衣，一條黑褲子，平和謙遜的目光中透露著睿智。眼前這個(gè)看似樸素的中年男人就是廣汽研究院的國際人才湯環(huán)球。2019年，他從美國的汽車城底特律來到廣州，成為了廣汽自主品牌NVH領(lǐng)域的領(lǐng)頭人?；蛟S在不少人看來，NVH是一門捉摸不定的“玄學(xué)”，但在湯環(huán)球看來，NVH則是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)。

　　汽車NVH性能是指駕乘員感受到的噪聲（Noise）、振動(dòng)（Vibration）及聲振粗糙度（Harshness），是涉及汽車振動(dòng)噪聲控制及乘坐舒適性的研究方向。湯環(huán)球和他的團(tuán)隊(duì)要做的就是讓汽車開起來噪聲低、振動(dòng)小、沒有令人不舒適的雜音。

　　事實(shí)上，越是高端的車，NVH性能就越重要。早在1958年，勞斯萊斯就喊出了那句流傳甚廣的廣告語，“時(shí)速60英里時(shí)，這輛新款勞斯萊斯上最大的噪音來自電子鐘。”由此可見豪華車對(duì)NVH的重視程度。

　　盡管如此重要，但做好NVH并不是一件容易的事情，就算是照搬勞斯萊斯的隔音設(shè)計(jì)和材料也不一定達(dá)到相同的效果。即使各系統(tǒng)、子系統(tǒng)、部件的NVH目標(biāo)都滿足，但在到裝配到整車上時(shí)，還可能存在NVH性能超標(biāo)的情況，后期路試時(shí)也可能會(huì)存在NVH問題，而且每個(gè)人也存在個(gè)體感受敏感點(diǎn)差異。這也是NVH被稱為“玄學(xué)”的原因之一。

　　不過在先進(jìn)試驗(yàn)室和科技手段的幫助下，湯環(huán)球和他的團(tuán)隊(duì)正在把這門“玄學(xué)”變成可以掌控的科學(xué)。跟隨著湯環(huán)球的腳步，走進(jìn)了一間墻壁和天花板上密密麻麻地布滿了錐形物的房間。這里就是整車轉(zhuǎn)轂消聲室，試驗(yàn)室四周和頂面掛著的是吸聲尖劈，試驗(yàn)室本體則安裝建立在彈簧支撐上，隔離周圍的地基，從而使試驗(yàn)室內(nèi)的背景噪聲低至13分貝，比人類睡眠環(huán)境的噪音都低。

　　湯環(huán)球介紹，試驗(yàn)室地下安裝了直徑1.9米的轉(zhuǎn)轂，整車可以在轉(zhuǎn)轂上行駛，模擬在實(shí)際道路上的行駛工況，測試整車的進(jìn)排氣噪聲、輪胎噪聲、車內(nèi)噪聲和車外通過噪聲。

廣汽研究院整車轉(zhuǎn)轂消聲室

　　在整車轉(zhuǎn)轂消聲室的對(duì)面，則是混響室?；祉懯液腿暿移鋵?shí)就隔著一堵墻而已，但在墻中部會(huì)留有位置安裝測試材料，測試時(shí)混響室會(huì)發(fā)出聲音，而全消聲室則在一邊監(jiān)測傳遞過來的聲音，從而確定材料的隔音性能。

　　最讓湯環(huán)球和團(tuán)隊(duì)自豪的則是隔壁的整車高低溫四立柱異響試驗(yàn)室，這個(gè)試驗(yàn)室在國內(nèi)屬于領(lǐng)先水平。試驗(yàn)室整體由16個(gè)彈簧支撐，與周圍隔離。通過四立柱振動(dòng)臺(tái)可模擬各種實(shí)際的惡劣路況和高低溫極限工況，進(jìn)而達(dá)到暴露整車異響問題的目的。值得一提的是，試驗(yàn)室模擬環(huán)境溫度能夠在-30℃~50℃內(nèi)調(diào)節(jié)。

廣汽研究院整車四立柱異響試驗(yàn)室

　　像這樣的NVH試驗(yàn)室，廣汽研究院有十多個(gè)，能夠進(jìn)行整車振動(dòng)噪聲及通過噪聲、零部件NVH性能測試、聲學(xué)包吸隔聲性能測試、異響測試、模態(tài)測試、氣密性測試、振動(dòng)噪聲傳遞函數(shù)（NTF/VTF）測試等。正是靠著這些先進(jìn)的試驗(yàn)室和檢測設(shè)備，湯環(huán)球和團(tuán)隊(duì)才把NVH這門“玄學(xué)”變成了科學(xué)。

　　當(dāng)然，NVH性能的設(shè)計(jì)，絕不只是簡單的“堆材料”。它更需要一整套科學(xué)設(shè)計(jì)方法，以及一支具有豐富經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)團(tuán)隊(duì)。目前，廣汽研究院有一支近200人的NVH隊(duì)伍，包括多位像湯環(huán)球一樣的歸國專家，擁有碩士及博士學(xué)位的工程師占團(tuán)隊(duì)人數(shù)的7成以上。

廣汽研究院NVH團(tuán)隊(duì)

　　在先進(jìn)試驗(yàn)室、優(yōu)秀人才及科學(xué)研究方法的加持下，廣汽自主品牌NVH成果頻出，多次獲得國際國內(nèi)大獎(jiǎng)。廣汽自主品牌風(fēng)噪水平多次位列自主品牌第一名，還牽頭和參與編寫國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并參與國產(chǎn)測試仿真軟件的開發(fā)工作。

　　當(dāng)然，成功從來不是一蹴而就，湯環(huán)球及其團(tuán)隊(duì)也曾經(jīng)歷挫折和挑戰(zhàn)。

　　2020年寒冬，在中國最北的黑河試驗(yàn)場，氣溫低至零下30多度。一群來自廣汽研究院的NVH工程師正在緊張地準(zhǔn)備一款全新SUV的NVH測試。

　　如果測試通過，接下來新車就能正常量產(chǎn)。但就在這緊要關(guān)頭，意想不到的事情發(fā)生了。隨著車輛的起動(dòng)，整個(gè)車就開始振動(dòng)轟鳴，一直持續(xù)了5分鐘。這個(gè)現(xiàn)象在此前的常溫和高溫測試中并未出現(xiàn)過。為了復(fù)現(xiàn)超低溫天氣才有的問題，工程師凌晨4點(diǎn)就起床。就連手機(jī)都凍關(guān)機(jī)了，他們只能把一些測試傳感器放在懷里暖和來保持工作溫度。經(jīng)過多次起早貪黑的測試改進(jìn)，終于發(fā)現(xiàn)是發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定以及連接傳動(dòng)軸與車身的襯套橡膠的問題，在極低溫度下橡膠材料的硬化引起減振效果的衰減。隨后通過與動(dòng)力總成中心、車體中心、整車開發(fā)中心等部門共同努力，及時(shí)解決了該問題，確保了新車如期量產(chǎn)交付，得到了用戶的認(rèn)可。

　　新款GS8上市后，其NVH性能則是全面超越同級(jí)合資SUV的水平。在怠速關(guān)空調(diào)掛上P擋位的情況下，駕駛員內(nèi)耳附近噪聲僅有36分貝；怠速座椅振動(dòng)量級(jí)僅0.06m/s^2，振動(dòng)感微乎其微。

　　不過湯環(huán)球在談起這件事的時(shí)候，卻是當(dāng)作一個(gè)教訓(xùn)在說的。他認(rèn)為，好的NVH工作應(yīng)該是在前期就把問題都解決了，避免后期發(fā)現(xiàn)問題和解決問題才是最理想的狀態(tài)。因?yàn)楹笃诮鉀Q問題的代價(jià)通常比前期高得多。

　　NVH正向設(shè)計(jì)開發(fā)的方法之一就是NVH仿真技術(shù)。一臺(tái)行駛中的汽車，其噪聲的主要源頭有三個(gè)，分別是風(fēng)噪、路噪、動(dòng)力系統(tǒng)噪聲。廣汽研究院風(fēng)噪及聲學(xué)包室工程師陳耀欽給我們演示了用仿真軟件改進(jìn)某款新車的風(fēng)噪性能的過程。比如通過反復(fù)計(jì)算修改，可以讓此前對(duì)風(fēng)噪貢獻(xiàn)很大的車頂激光雷達(dá)變得微乎其微，還有讓后視鏡的氣流盡量不和車身發(fā)生作用，從而避免湍流噪聲的產(chǎn)生。

　　除了風(fēng)噪，路噪也是需要重點(diǎn)抑制的。廣汽研究院車身NVH性能室工程師包鍵也給我們演示了如何使用仿真軟件優(yōu)化400Hz下的低頻路面行駛結(jié)構(gòu)噪聲。包鍵表示，廣汽研究院的仿真技術(shù)用得很早，隨著技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在建模的精度越來越高，仿真的結(jié)果就越來越逼真，效果越來越好。

昊鉑GT風(fēng)噪性能開發(fā)仿真驗(yàn)證

　　“做仿真的目的就在于，盡可能在早期把這些可能產(chǎn)生噪聲的來源找出來，并提供相應(yīng)的改進(jìn)方案給設(shè)計(jì)部門，從而盡早調(diào)整。”湯環(huán)球說，后期要改的話通常會(huì)有比較大的成本，周期或者付出重要的代價(jià)。有的時(shí)候由于沒有布置空間甚至想改也改不了。所以他們?cè)谇捌谝槐橐槐榈刈龇抡鏈y試，甚至?xí)榱藘?yōu)化1分貝而反復(fù)測試修改上百次，為的就是精益求精。

　　正是靠著這種“錙銖必較”的工作作風(fēng)，廣汽自主品牌NVH性能做到了行業(yè)先進(jìn)水平。今年9月，在2023中國汽車工程學(xué)會(huì)汽車空氣動(dòng)力學(xué)分會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)上，昊鉑GT一舉奪得“年度十佳低風(fēng)阻車型”和“年度十佳低風(fēng)噪車型”兩項(xiàng)大獎(jiǎng)。其中，通過出色的車身設(shè)計(jì)，昊鉑GT不僅風(fēng)噪極低，而且具有0.197Cd的全球量產(chǎn)車最低風(fēng)阻系數(shù)。

經(jīng)過中國汽研風(fēng)洞測試，昊鉑GT獲得低風(fēng)噪汽車A級(jí)認(rèn)證

昊鉑GT榮獲“年度十佳低風(fēng)噪車型”稱號(hào)

　　盡管已經(jīng)取得如此優(yōu)異的成績，但當(dāng)新能源汽車的浪潮不斷拍打時(shí)，廣汽研究院NVH團(tuán)隊(duì)仍然未曾滿足，因?yàn)樾碌淖兏锟倳?huì)帶來新的挑戰(zhàn)。

　　在許多人看來，電動(dòng)車因?yàn)槿サ袅税l(fā)動(dòng)機(jī)這個(gè)巨大的噪聲振動(dòng)源，整車NVH理應(yīng)好做得多。但事實(shí)并沒有這么簡單，原因之一就是用戶對(duì)電動(dòng)車NVH的期待值變得更高了。

　　對(duì)于電動(dòng)車來說，雖然沒有了內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)和噪聲，但是車身布局的變化，以及新動(dòng)力系統(tǒng)的介入對(duì)整車NVH帶來了新的問題和挑戰(zhàn)。一個(gè)顯著的問題就是以前燃油車發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲其實(shí)也掩蓋了很多其它噪音，起到了一定的掩蔽效應(yīng)。所以當(dāng)電動(dòng)車停下來的時(shí)候，車內(nèi)外的其它聲音就會(huì)更加凸顯。

　　此外，純電動(dòng)車型的電機(jī)嘯叫，混動(dòng)車型的特定工況的發(fā)動(dòng)機(jī)噪音、高速行駛時(shí)的風(fēng)噪、路噪，以及越來越多的車內(nèi)外各種電機(jī)電子設(shè)備帶來的振動(dòng)噪聲都需要專門關(guān)注。

　　不過技術(shù)的進(jìn)步也給解決問題帶來了新的思路，比如主動(dòng)降噪技術(shù)。由于智能座艙的應(yīng)用，它的原理是通過算法從揚(yáng)聲器里發(fā)一個(gè)與噪音相位相反的聲波，從而有效抵消一些特定工況、特定頻率范圍的車內(nèi)噪音波。其原理類似于降噪耳機(jī)，但在工程實(shí)現(xiàn)上要難幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　除了主動(dòng)降噪，廣汽研究院NVH團(tuán)隊(duì)還在研究車內(nèi)聲音分區(qū)技術(shù)，使聲音可以定向傳播，互不干擾。比如使用車內(nèi)同一套音響系統(tǒng)，讓主駕聽的是地圖導(dǎo)航，副駕聽的是交響樂，而后排聽的是流行音樂。目前這項(xiàng)技術(shù)還在開發(fā)中，相信不久之后會(huì)搭載到量產(chǎn)車上。

　　昊鉑SSR是廣汽埃安旗下首款電動(dòng)超跑。和傳統(tǒng)的燃油超跑不一樣，電動(dòng)超跑在加速過程中很安靜，沒有發(fā)動(dòng)機(jī)的咆哮聲。但對(duì)于很多開電動(dòng)超跑的人來說，除了加速中“推背感”的觸覺享受之外，他們也希望有代表強(qiáng)勁動(dòng)力聲音的聽覺享受。所以廣汽研究院NVH團(tuán)隊(duì)和德國一流的聲學(xué)專家合作，為昊鉑SSR開發(fā)了超跑電子聲浪。駕駛員可以選擇兩種不同的聲音風(fēng)格：“量子隧道”與“星際爆發(fā)”。通過多輪的標(biāo)定和調(diào)試開發(fā)工作，這個(gè)模擬的電子聲浪與跑車的加減速狀態(tài)完美結(jié)合，達(dá)到了類似真實(shí)的燃油超跑一樣“與聲俱來”的效果，深受用戶的喜愛。

昊鉑SSR

　　除了電動(dòng)化、智能化，數(shù)字化技術(shù)也給NVH開發(fā)工作帶來了新的機(jī)遇。目前廣汽研究院NVH團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將現(xiàn)實(shí)物理世界的NVH性能開發(fā)工作逐步轉(zhuǎn)移到虛擬的數(shù)字空間，從而進(jìn)一步提升開發(fā)效率，縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，而且NVH性能的提升也顯而易見。當(dāng)然，這一過程同樣很有難度。

　　在開發(fā)過程中的試驗(yàn)樣車主要有ET樣車和PT樣車，這些樣車的成本都很高，特別是ET樣車。廣汽研究院NVH團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)就是在一年之內(nèi)把ET樣車數(shù)量減少一半，并爭取在兩三年之后把ET樣車都取消，同時(shí)也逐步減少PT樣車的使用。這一切都得益于數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展。

　　在電動(dòng)化、智能化和數(shù)字化的引領(lǐng)下，湯環(huán)球希望未來廣汽自主品牌NVH性能達(dá)到全領(lǐng)域的極致水平，讓聲音品質(zhì)成為廣汽自主品牌車型的特色，進(jìn)而建立廣汽品牌聲音DNA特征，充分滿足各種用戶對(duì)汽車聲音的需求。

　　所有的成功都源自一個(gè)不起眼的開始。

　　時(shí)間回到2010年，當(dāng)廣汽研究院打造的亞運(yùn)車緩緩開出來時(shí)，瞬間就成了廣州乃至全國人的驕傲。此時(shí)，廣汽研究院也開始了在NVH領(lǐng)域的研發(fā)。事實(shí)上，在那個(gè)自主品牌蹣跚起步的年代，這是國內(nèi)第一家成立NVH研發(fā)部門的車企。

　　這些年一路走來，廣汽研究院NVH團(tuán)隊(duì)逐漸從不足20人發(fā)展到了近200人，從開始在天河五山的簡陋試驗(yàn)室到現(xiàn)在在番禺化龍廣汽集團(tuán)汽車研發(fā)生產(chǎn)基地建成國內(nèi)一流的試驗(yàn)區(qū)，廣汽研究院的NVH也站在了行業(yè)的先進(jìn)水準(zhǔn)。

　　如今，恰逢中國新能源汽車方興未艾，自主品牌向高端化突圍之機(jī)，NVH的重要性與日俱增，這也是中國汽車崛起之路必須邁過的一道門檻。

　　未來可期，湯環(huán)球和他所在的廣汽研究院NVH團(tuán)隊(duì)正努力為中國品牌NVH性能開發(fā)帶來突破性的成就而奮斗。