公開課 | 原創作品·版權所有| 總第0408期
➤ 從桑塔納進入中國市場至今30餘年以來，汽車上的科技越來越發達，配置越來越豐富，同時汽車文化也越來越普及，隨之帶來的是消費者對汽車的性能越來越挑剔。老桑塔納時代，只要是有車，那就是成功人士的象徵。再後來，消費者開始追求動力性和經濟性。再到如今，消費者越來越關注舒適性。某汽車內大佬再也不敢說「汽車不過就是四個輪子加沙發」的妄語了。
而與汽車舒適性相關的最重要的無疑就是NVH了，所謂的NVH指的是噪聲、振動與聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）的英文縮寫。這是衡量汽車製造質量的一個綜合性問題，它給汽車用戶的感受是最直接和最表面的。
汽車噪聲，即汽車行駛在道路上時，內燃機、喇叭、輪胎等都會發出大量的人類不喜歡的聲音。當然，這些聲音是會影響咱們人類的身心健康的；振動，物理學上給出的定義是指一個狀態改變的過程，即物體的往復運動。其實經常開車的人可能會有所體會，方向盤上的抖動很明顯，就這是振動。
據權威統計表明，中國汽車市場上前10名的抱怨有4項是關於NVH方面的，分別是剎車噪音、風噪、發動機異響和胎噪。
同樣，在學術研究領域，發動機噪聲、胎噪和風噪是研究的重點。今天我就借這個機會介紹下這三大類型的噪音。
其中，在車速較低時，發動機噪聲最大，尤其是在怠速且不開空調的情況下，有的車的發動機噪聲簡直就是災難。車速稍高時，最顯著的噪聲就變成了胎噪，如果是在下過雨的路面，那這噪聲會折磨得人痛不欲生。而跑高速時，相信不少人都體驗過風燥的厲害，尤其是將窗戶打開一點，那風聲似乎要將人吞噬掉。
發動機發出的噪聲主要有三種類型：燃燒噪聲、機械噪聲和空氣動力噪聲。燃燒噪聲和機械噪聲，是通過發動機的外表面向外輻射，而空氣動力噪聲主要是在進氣和排氣過程產生，直接向大氣輻射。發動機低轉速運轉時，燃燒噪聲是主要噪聲源；高轉速運轉時，機械噪聲和空氣動力噪聲是主要噪聲源。
>>>>燃燒噪聲
可燃混合氣在氣缸中燃燒產生的氣缸壓力通過活塞、連杆、曲軸、主軸承傳到機體或者引起結構表面的振動而輻射出來的噪聲，稱之為燃燒噪聲。打個簡單的比方，就像是爆竹爆炸產生的聲音，只不過燃燒噪音在氣缸內通過其他機構傳出來了。
>>>>機械噪聲
顧名思義就是機械部件在發動機運轉時，產生衝擊和振動而激發的噪聲。主要有活塞敲擊噪聲、供油系噪聲、配氣機構噪聲、正時系統噪聲、輔機系統噪聲、軸承噪聲、不平衡慣性力引起的機體振動和噪聲等。發動機工作時，由於衝擊、摩擦、旋轉不均勻和不平衡力作用等原因，激起零部件的機械振動而產生噪聲。特別是當激振力頻率與零部件的固有頻率相一致時，會引起激烈的共振和噪聲。只要初中物理不是體育老師教的應該都會記得物理課本上的那軍隊過橋時導致了橋的共振而倒塌的場景。因此，共振是非常可怕的。也是在汽車設計中必須要避免的。
>>>>空氣動力噪聲
是氣體流動（如周期性進氣、排氣）或物體在空氣中運動，空氣與物體撞擊，引起空氣產生的渦流，或者由於空氣發生壓力突變，形成空氣擾動與膨脹（如高壓氣體向空氣中噴射）等而產生的噪聲。一般說來，空氣動力噪聲是直接向大氣輻射的。主要可以分成進氣噪聲、排氣噪聲和風扇噪聲。當然，一般車上的排氣管上都會有消音裝置，將大部分的排氣噪聲給消除了。而城鄉結合部有些非主流小青年非常喜歡幹的事情就是將排氣管上的消音裝置給拆了，自以為那種排氣噪聲就是賽車的聲音，真是太Naïve了。
你也許會說，發動機的聲音這麼大，是不是電動車聲音就小了？確實，電機由於不需要燃燒，燃燒和進排氣噪音是沒有的，機械結構也比發動機簡單，機械噪音也更小。因此電動機的噪聲確實比發動機小很多，但電機的電磁噪聲是一種高頻的噪聲，而人耳對這種頻率的噪聲更加敏感，聽起來更不舒服。因此電機噪聲的優化也是一門很大的學問。同濟大學的左曙光教授和林福博士在這方面造詣頗深，發表過諸多國際頂尖水平的論文。
>>>>輪胎噪音
所謂胎噪，就是車輛在高速行駛時，輪胎與路面磨擦所產生的噪聲，而胎噪的大小隨著路況和車況的不同而有所不同。總的來說，路況越差、輪胎越硬，胎噪就越大。而且不同的路面，輪胎的噪音也是不一樣的，比如說柏油路面與混泥土路面所產生的胎躁就有很大區別。粗糙瀝青路面主要激勵產生中低頻噪聲，橫紋水泥路面主要激勵產生高頻噪聲。怎麼說呢？就相當於行駛在瀝青路面上像是聽楊坤在唱《無所謂》，在橫紋水泥路面上像是張靚穎在唱《畫心》。與歐美國家相比，我國道路質量普遍偏低。據統計顯示，中國58%的道路質量低於歐洲平均水平，42%的道路質量與歐洲持平。因此，胎噪問題在我國顯得尤為重要。
一般來說，胎噪主要由三部分組成：一是輪胎花紋間隙的空氣流動和輪胎四周空氣擾動構成的空氣噪音，二是胎體和花紋部分震動引起的輪胎震動噪音，特別是一些輪胎的材質偏硬，特別容易讓車主感受到路噪；三是路面不平造成的路面噪音，特別是行駛在坑坑窪窪的路面時，胎面與地面的磨擦、衝擊產生噪音，並與擋泥板、翼子板等部件的震動形成共鳴放大傳入車內。這就相當於路面在唱難聽得要死的歌，這些部件就是麥克風放大之後傳到了車內。
要想降低胎噪，可以採用花紋經過特殊設計的低噪音輪胎。也可以做隔音，通過阻隔胎噪向駕駛艙的傳播來減少胎噪等等。
>>>>風噪
風噪，是指汽車在高速行駛的過程中迎面而來的風的壓力已超過車門的密封阻力進入車內而產生的。行駛速度越快，風噪越大。
風噪的響聲非常特別，流速很快的風與車體的門窗或金屬縫隙、邊角摩擦，產生高響度的摩擦音，這種摩擦噪音像獅子吼一樣具有很強的穿透力和刺激性，高速運轉持續的時間越長，風噪的危害就會越突出，並逐漸累積，給乘坐車輛的人帶來強烈的不舒適感。那為什麼低速時感受不到風噪，而高速時特別大呢？還是那句話，物理不是體育老師教的都知道風阻是與速度的平方成正比的，因此隨著車速的增加，摩擦阻力呈現平方式的上升，當到80km/h時，風噪就很大了。
風阻較小的車，相應的風噪也小。比如上海大眾的凌渡，由於其風阻係數只有0.28，因此在同樣的車速下產生的風噪比同級別的車小很多。對汽車進行汽車隔音處理，比如說做四門隔音和汽車密封條，可以很好的解決風噪問題。因為說到底，風噪大從源頭上是沒辦法解決的，車速大，風噪就會大。但是將傳播途徑進行降噪處理就能起到很好的效果。
說了這麼多，歸根結底，一分錢一分貨在汽車的NVH上體現得淋漓盡致，奔馳S級的車內基本聽不到噪音，而一些定位低端的車型，誇張地說就與拖拉機無異了（這真的只是用了誇張手法，大家不妨在評論區談談自己的切身感受）。
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