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眾泰正向研發(fā)體系之NVH

2018-05-08 10:18:39·  
 
近兩年,眾泰汽車以一匹黑馬的姿態(tài)在國產(chǎn)車中崛起,銷量一路飆升。眾泰的成功也引發(fā)了業(yè)內(nèi)對正向逆向概念之爭,對眾泰的口誅筆伐已不在少數(shù)。那么眾泰在新車開發(fā)過程中有正向開發(fā)嗎,還是像傳說中的那樣只會玩的一手皮尺功?要回答這個問題,首先要明白什么叫正向開發(fā)?按照一般理解,正向就是從零開始,一步步規(guī)劃、設(shè)計、
近兩年,眾泰汽車以一匹黑馬的姿態(tài)在國產(chǎn)車中崛起,銷量一路飆升。眾泰的成功也引發(fā)了業(yè)內(nèi)對“正向逆向”概念之爭,對眾泰的口誅筆伐已不在少數(shù)。那么眾泰在新車開發(fā)過程中有正向開發(fā)嗎,還是像傳說中的那樣只會玩的一手“皮尺功”?

要回答這個問題,首先要明白什么叫正向開發(fā)?按照一般理解,正向就是從零開始,一步步規(guī)劃、設(shè)計、制造直至組裝成整車產(chǎn)品;逆向開發(fā)就是先找個模仿對象拆解,測繪基礎(chǔ)數(shù)據(jù),再設(shè)計、制造??雌饋頉]錯,可這種說法太單純太絕對了。正向開發(fā)就絕對是從零開始,一點不借鑒繼承?逆向開發(fā)就是完全照抄,一點都不優(yōu)化改善融入自己的個性?
如果企業(yè)單純只有“逆向”能力,沒有技術(shù)積累,那給你一套奔馳的圖紙就能生產(chǎn)一模一樣的車嗎?就算模仿得了外觀,那能達到原版車的性能嗎?
以NVH(Noise、Vibration、Harshness)為例,來看看眾泰汽車產(chǎn)品的噪音表現(xiàn)在行業(yè)中處于什么樣的地位。


從實測數(shù)據(jù)可以看出,作為眾泰汽車工程研究院早期開發(fā)的產(chǎn)品,兩款Z系列轎車保持了較好的靜音性能,和同級別競品轎車相比,處于領(lǐng)先地位。而剛剛在年底獲得C-NCAP五星成績的大邁X5在靜音性能上也有上佳表現(xiàn),各項指標均領(lǐng)先于同級別車型。從Z300/Z500到大邁X5再到大邁X7,眾泰汽車NVH水平明顯的一步一步在提高。


即將上市的大邁X7則更進了一步,在各項參數(shù)上持續(xù)拉開與各競爭對手差距,在近期舉辦的大邁X7媒體試駕會上,其靜音性能也受到了各媒體認同。


作為一門“玄學”,NVH性能給用戶傳遞的體驗是最直接的,所以也是各車企重點關(guān)注的問題。整車約有1/3的故障問題是和NVH問題有關(guān),有近20%的研發(fā)費用消耗在解決車輛的NVH問題上。
NVH的復(fù)雜之處在于問題的多面性:一個簡單的噪聲或者抖動問題,最終可能會涉及車身、底盤等部件的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、裝配工藝,是一個牽一發(fā)而動全身的系統(tǒng)工程。這也就需要大量的專業(yè)知識的積累,所以NVH性能往往也是衡量汽車企業(yè)研發(fā)、制造能力的重要標準之一。
NVH作為消費者最關(guān)注的、最直觀的汽車性能之一,一直是國內(nèi)自主車企的老大難。如果說把汽車的NVH發(fā)展分幾個階段,可用這么幾個詞來描述等級:放任自流—亡羊補牢—見招拆招—見微知著—未雨綢繆—未卜先知。當然了,所有技術(shù)都會經(jīng)歷從無到有,從有到好的發(fā)展歷程,眾泰汽車也不例外。
很多人看到眾泰汽車外觀就直接推導(dǎo)出眾泰只會逆向開發(fā),但是逆向能借鑒一下外觀、大致結(jié)構(gòu),那性能呢?稍微有點常識都應(yīng)該知道,不是不想搬,是根本搬不來。如果在性能上能做到接近的水平,那最起碼說明企業(yè)在積累技術(shù),在積累正向開發(fā)能力。“理解-學習-積累-成長-提升-超越”正是眾泰及多數(shù)自主品牌的研發(fā)策略,不光是NVH性能開發(fā),其他性能開發(fā)方面也是如此。
來看眾泰的NVH正向開發(fā)體系,眾泰NVH開發(fā)體系大致可以分四個階段:
一、 目標確立階段
這個階段主要就是對基礎(chǔ)車型進行弱點分析,同時對競品車車身、動力系統(tǒng)、底盤和懸架系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)以及電子系統(tǒng)等大類進行測量分析,并分成零部件設(shè)定目標,全車NVH可以細分出近千個目標,再分解到汽車各系統(tǒng)去,后面各系統(tǒng)零部件工程師開發(fā)時,也就朝著這個目標去努力。


二、 過程控制階段
有了合理的目標,還需要對實現(xiàn)目標的過程進行控制,不積跬步,無以至千里。在這個階段會利用NVH的一些控制手段,對方案、概念、具體數(shù)據(jù)及零部件供應(yīng)商進行性能校核及質(zhì)量控制,例如在校核方面,有底盤NVH校核、動力總成NVH校核、電器NVH校核、車身NVH校核、整車異響NVH校核等,這幾個大的專業(yè)方向校核,又會根據(jù)系統(tǒng)特點細分為更加專業(yè)的校核內(nèi)容,例如動力總成NVH校核會細分為:進氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、懸置系統(tǒng)、發(fā)動機及附件、增壓器、變速器等,每個系統(tǒng)都有十多項甚至數(shù)十項校核條目。

這些校核條目,構(gòu)成了一個約有500多項的Checklist清單,在設(shè)計階段,就按照這個清單給車子做個超豪華的“孕期體檢“,保證車寶寶健康發(fā)育。在校核同時,工程師們還要利用騾車(也叫雜合車、Mule car)對一些關(guān)鍵的方案進行提前驗證,并加以優(yōu)化改進。




三、 虛擬驗證階段
數(shù)據(jù)設(shè)計完成后開始進入虛擬驗證階段,在這個階段,車子的數(shù)字模型基本已經(jīng)完成,工程師們開始借助于各種專業(yè)的CAE軟件對車子的NVH性能進行仿真模擬,計算各種指標是否達標。在NVH方面,大約需要進行100多項整車及系統(tǒng)級的專業(yè)CAE分析。例如:白車身、內(nèi)飾車身及其他總成部件模態(tài)剛度CAE分析,NTF、VTF傳遞函數(shù)CAE分析,關(guān)鍵連接點動剛度CAE分析……



通過這些技術(shù)手段,對汽車數(shù)字模型進行CAE虛擬測試,進而為后續(xù)改良優(yōu)化提供基礎(chǔ),這是一個反復(fù)評審、修改和優(yōu)化的過程;與此同時,部分零部件樣件也基本制造完成,試驗工程師也會在騾車上進行確認驗證測試。車子今后開起來噪聲大不大,吵不吵?抖不抖?很大部分都取決于這一階段的工作。
曾經(jīng)有專家說過“一輛車開起來舒不舒服,NVH性能占據(jù)半壁江山”。在這個階段,CAE仿真的工程師與測試工程師們理論與實踐相結(jié)合,將車身、內(nèi)外飾、各種電器、發(fā)動機、變速箱、底盤等車輛的各個部分細細打磨,做到完美匹配,并編制出嚴謹詳細的質(zhì)量、工藝優(yōu)化方案及標準,為進入下一階段做充分的準備。



四、 實車驗證階段
完成虛擬驗證,各項性能達標后會進入實車驗證階段。NVH工程師會對所有關(guān)鍵系統(tǒng)及零部件進行性能測試驗收,同時對實車進行測試驗證,會做大約130多項系統(tǒng)而全面的NVH測試及調(diào)校工作:在各種實驗室望聞問切,邀請各方面專家體驗評價;在各種試驗路面上及爛路壞路上折騰。用專業(yè)的手段,想方設(shè)法給樣車挑刺,找毛病。



有時候,人的主觀感覺很難用客觀參數(shù)來描述。這時候,工程師們也不會機械地盯著這些冷冰冰的數(shù)據(jù)鉆牛角尖,在眾泰,用戶的實際體驗才是工程師們最重要的衡量指標,這個階段,工程師們通過主觀評價與客觀試驗相結(jié)合的方法,以追求優(yōu)秀的NVH體驗為目標,反復(fù)測試和優(yōu)化,一直到滿足或超過當初定義的目標,并且動靜態(tài)主觀體驗良好,才允許車輛上市。



目前眾泰汽車有兩個開發(fā)平臺,NVH工程開發(fā)工作以平臺為根本,進行性能開發(fā)。對于原有技術(shù)不斷進行性能提升,更新?lián)Q代,并逐步運用到兩個平臺上。眾泰汽車工程研究院NVH工程開發(fā)部目前擁有NVH試驗車間、消聲試驗室,剛度試驗室、模態(tài)試驗室、轉(zhuǎn)動慣量測試系統(tǒng)、白車身靜態(tài)彎扭剛度試驗臺、阻抗管/Alpha 艙、整車隔聲量測量系統(tǒng)、整車PBNR測量系統(tǒng)、扭振測試系統(tǒng)、LMS 振動噪聲數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、朗德振動噪聲數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、Head雙耳采集回放系統(tǒng)等一系列專業(yè)的NVH測試實驗室及設(shè)備。



除了試驗設(shè)備,還有LMS TEST.Lab 、ArtemiS等測試分析軟件,MSC Nastran、LMS virtual.Lab、StarCCM+等行業(yè)內(nèi)知名的CAE分析軟件,還有各類車型NVH性能歷史數(shù)據(jù)庫。除了自身資源,眾泰汽車還會根據(jù)項目運作情況,聘請國內(nèi)外知名公司及專家學者,提供技術(shù)支持及培訓(xùn)。這也保證了眾泰的NVH正向開發(fā)能實實在在,一步一個腳印的前進。


再說回正向逆向開發(fā)的問題,汽車工業(yè)經(jīng)過上百年的發(fā)展,其技術(shù)體系已經(jīng)發(fā)展成為一個復(fù)雜而龐大的體系,涉及到機械、電子、聲學、力學方方面面的技術(shù)積累。任何一家后發(fā)車企都不可能重走一遍汽車技術(shù)演進過程,再完全從零開始。必然是站在巨人的肩膀上,才能趕上時代發(fā)展的步伐。

所以所謂正向逆向,其實只是在產(chǎn)品中占有比例大小的問題:一個整車產(chǎn)品,全新研發(fā)的東西多,借鑒繼承的少,就可以叫做正向開發(fā),反之借鑒的多,全新開發(fā)的少,就可以叫做逆向。逆向->正向->逆向->正向這種螺旋前進的模式,是科學技術(shù)發(fā)展必經(jīng)之路,也是后發(fā)汽車企業(yè)在研發(fā)技術(shù)成長過程中的必經(jīng)道路。不管是國內(nèi)的長安、長城、上汽、奇瑞、吉利、比亞迪還是日韓車企,都是這樣成長起來的。


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