聲學(xué)工程如何驅(qū)動未來車輛性能的發(fā)展

馬庫斯·謝勒

Markus Scherer

NVH系統(tǒng)功能與特性高級經(jīng)理

當(dāng)我們討論車輛性能時(shí)，聲學(xué)表現(xiàn)或許并非首要考慮因素。但聲音技術(shù)和整體聲學(xué)工程的突破，正對未來出行方式產(chǎn)生日益重要且深遠(yuǎn)的影響。

廣義而言，聲學(xué)性能一直是汽車設(shè)計(jì)和制造的核心考量

無論是發(fā)動機(jī)聲響與振動傳導(dǎo)，還是車內(nèi)降噪系統(tǒng)及娛樂系統(tǒng)的音質(zhì)表現(xiàn)都需考慮。但隨著汽車行業(yè)電動化變革的快速推進(jìn)，以及隨之而來的獨(dú)特聲學(xué)挑戰(zhàn)，對更高性能聲學(xué)部件的需求變得愈發(fā)迫切。

聲學(xué)優(yōu)化在新型電動汽車的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中尤為重要

因?yàn)殡妱悠嚂l(fā)出更高頻率的聲音，其產(chǎn)生的聲響和振動與傳統(tǒng)的汽油和柴油發(fā)動機(jī)大相徑庭。簡而言之，雖然電動汽車的噪音污染減少是一大進(jìn)步，但也可能對那些不習(xí)慣電機(jī)獨(dú)特聲音和振動模式的駕駛員和行人構(gòu)成重大影響。

為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，制造商正致力于研發(fā)能夠模擬傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)噪音和振動的電動汽車

他們期望在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的同時(shí)，避免產(chǎn)生可能對駕駛體驗(yàn)和環(huán)境造成負(fù)面影響的刺耳感。通過有限元建模和NVH分析等先進(jìn)技術(shù)流程，工程師能夠在電動汽車設(shè)計(jì)的早期階段，對零部件的聲學(xué)輸出進(jìn)行模擬、預(yù)測和優(yōu)化。仿真驅(qū)動設(shè)計(jì)和人工智能確實(shí)是制造業(yè)的強(qiáng)大工具。然而，它們無法取代齒輪設(shè)計(jì)和動力總成制造方面的深厚專業(yè)經(jīng)驗(yàn)。這種專業(yè)經(jīng)驗(yàn)無論對于電動汽車，還是內(nèi)燃機(jī)和混合動力變速箱而言，都至關(guān)重要。

麥格納正在開發(fā)適用于多種車輛的聲學(xué)增強(qiáng)技術(shù)

我們的方法結(jié)合了NVH工程仿真、精密齒輪設(shè)計(jì)和靈活的動力流解耦技術(shù)。我們還采用可擴(kuò)展的電動傳動系統(tǒng)架構(gòu)來降低噪音水平。這種優(yōu)化涉及所有部件，并將車輛視為一個(gè)整體，而非依賴孤立的解決方案。

簡而言之，當(dāng)今的聲學(xué)工程已不再局限于降噪或創(chuàng)造單一的理想環(huán)境，而是通過系統(tǒng)級專業(yè)能力與創(chuàng)新，提供日益?zhèn)€性化的駕駛體驗(yàn)。

例如，部分駕駛員可能認(rèn)為急轉(zhuǎn)彎加速時(shí)產(chǎn)生的振動感令人興奮，是駕駛體驗(yàn)的核心；而另一部分人則可能感覺不適或分心。同樣，有人會認(rèn)為車內(nèi)外的噪音平衡對行車安全與感知至關(guān)重要，而另一些人則更希望在法規(guī)范圍內(nèi)優(yōu)化座艙的主動降噪與音響效果。

為當(dāng)今消費(fèi)者打造完美的聽覺環(huán)境并非易事，需要設(shè)計(jì)師和工程師在整個(gè)設(shè)計(jì)與制造生命周期中進(jìn)行創(chuàng)新與實(shí)踐。無論目標(biāo)是提升電動汽車的性能、安全性和普及度，還是為傳統(tǒng)車輛升級新技術(shù)，聲學(xué)工程都扮演著重要角色。這個(gè)常被忽視的領(lǐng)域，對于推動當(dāng)前及未來汽車制造的突破至關(guān)重要。