今天的中國汽車行業正走在一條前所未有的道路上。…
2019年，國內新能源汽車風起雲湧。在美國汽車城底特律工作了近30年後，湯環球選擇歸國加入廣汽，擔任廣汽研究院NVH首席專業總師。于他而言，這份工作既熟悉又充滿挑戰性。熟悉的是，這份工作他已經在福特和通用做了28年，主持了多款獲獎車型及全球平台構架的整車NVH性能開發工作；挑戰的是，此時正值新能源汽車大爆發，自主品牌向上崛起之機，這勢必對汽車NVH性能提出了更高的新要求。
加入廣汽後，如何避免被用戶“打差評”，成爲了擺在湯環球及其團隊面前的一道難題。功夫不負有心人，他們不負衆望，接連打造出了一批具有國際一流NVH性能水平的車型，並且屢獲大獎。
如今，廣汽自主品牌的NVH性能開發技術水平在國內自主品牌中名列前茅，與國際的大牌主機廠相比也毫不遜色。日前，太平洋汽車專訪湯環球，聽他講述廣汽自主品牌NVH遙遙領先背後的故事。
廣汽研究院NVH首席專業總師湯環球
01 把“玄学”变成科学
一件白襯衣，一條黑褲子，平和謙遜的目光中透露著睿智。眼前這個看似樸素的中年男人就是廣汽研究院的國際人才湯環球。2019年，他從美國的汽車城底特律來到廣州，成爲了廣汽自主品牌NVH領域的領頭人。或許在不少人看來，NVH是一門捉摸不定的“玄學”，但在湯環球看來，NVH則是一門嚴謹的科學。
汽車NVH性能是指駕乘員感受到的噪聲（Noise）、振動（Vibration）及聲振粗糙度（Harshness），是涉及汽車振動噪聲控制及乘坐舒適性的研究方向。湯環球和他的團隊要做的就是讓汽車開起來噪聲低、振動小、沒有令人不舒適的雜音。
事實上，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，“時速60英裏時，這輛新款勞斯萊斯上最大的噪音來自電子鍾。”由此可見豪華車對NVH的重視程度。
盡管如此重要，但做好NVH並不是一件容易的事情，就算是照搬勞斯萊斯的隔音設計和材料也不一定達到相同的效果。即使各系統、子系統、部件的NVH目標都滿足，但在到裝配到整車上時，還可能存在NVH性能超標的情況，後期路試時也可能會存在NVH問題，而且每個人也存在個體感受敏感點差異。這也是NVH被稱爲“玄學”的原因之一。
不過在先進試驗室和科技手段的幫助下，湯環球和他的團隊正在把這門“玄學”變成可以掌控的科學。跟隨著湯環球的腳步，走進了一間牆壁和天花板上密密麻麻地布滿了錐形物的房間。這裏就是整車轉毂消聲室，試驗室四周和頂面挂著的是吸聲尖劈，試驗室本體則安裝建立在彈簧支撐上，隔離周圍的地基，從而使試驗室內的背景噪聲低至13分貝，比人類睡眠環境的噪音都低。
湯環球介紹，試驗室地下安裝了直徑1.9米的轉毂，整車可以在轉毂上行駛，模擬在實際道路上的行駛工況，測試整車的進排氣噪聲、輪胎噪聲、車內噪聲和車外通過噪聲。
廣汽研究院整車轉毂消聲室
在整車轉毂消聲室的對面，則是混響室。混響室和全消聲室其實就隔著一堵牆而已，但在牆中部會留有位置安裝測試材料，測試時混響室會發出聲音，而全消聲室則在一邊監測傳遞過來的聲音，從而確定材料的隔音性能。
最讓湯環球和團隊自豪的則是隔壁的整車高低溫四立柱異響試驗室，這個試驗室在國內屬于領先水平。試驗室整體由16個彈簧支撐，與周圍隔離。通過四立柱振動台可模擬各種實際的惡劣路況和高低溫極限工況，進而達到暴露整車異響問題的目的。值得一提的是，試驗室模擬環境溫度能夠在-30℃~50℃內調節。
廣汽研究院整車四立柱異響試驗室
像這樣的NVH試驗室，廣汽研究院有十多個，能夠進行整車振動噪聲及通過噪聲、零部件NVH性能測試、聲學包吸隔聲性能測試、異響測試、模態測試、氣密性測試、振動噪聲傳遞函數（NTF/VTF）測試等。正是靠著這些先進的試驗室和檢測設備，湯環球和團隊才把NVH這門“玄學”變成了科學。
當然，NVH性能的設計，絕不只是簡單的“堆材料”。它更需要一整套科學設計方法，以及一支具有豐富經驗的專業團隊。目前，廣汽研究院有一支近200人的NVH隊伍，包括多位像湯環球一樣的歸國專家，擁有碩士及博士學位的工程師占團隊人數的7成以上。
廣汽研究院NVH團隊
在先進試驗室、優秀人才及科學研究方法的加持下，廣汽自主品牌NVH成果頻出，多次獲得國際國內大獎。廣汽自主品牌風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准和行業標准，並參與國産測試仿真軟件的開發工作。
當然，成功從來不是一蹴而就，湯環球及其團隊也曾經曆挫折和挑戰。
02 没消息才是好消息
2020年寒冬，在中國最北的黑河試驗場，氣溫低至零下30多度。一群來自廣汽研究院的NVH工程師正在緊張地准備一款全新SUV的NVH測試。
如果測試通過，接下來新車就能正常量産。但就在這緊要關頭，意想不到的事情發生了。隨著車輛的起動，整個車就開始振動轟鳴，一直持續了5分鍾。這個現象在此前的常溫和高溫測試中並未出現過。爲了複現超低溫天氣才有的問題，工程師淩晨4點就起床。就連手機都凍關機了，他們只能把一些測試傳感器放在懷裏暖和來保持工作溫度。經過多次起早貪黑的測試改進，終于發現是發動機標定以及連接傳動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。隨後通過與動力總成中心、車體中心、整車開發中心等部門共同努力，及時解決了該問題，確保了新車如期量産交付，得到了用戶的認可。
新款GS8上市後，其NVH性能則是全面超越同級合資SUV的水平。在怠速關空調挂上P擋位的情況下，駕駛員內耳附近噪聲僅有36分貝；怠速座椅振動量級僅0.06m/s2，振動感微乎其微。
不過湯環球在談起這件事的時候，卻是當作一個教訓在說的。他認爲，好的NVH工作應該是在前期就把問題都解決了，避免後期發現問題和解決問題才是最理想的狀態。因爲後期解決問題的代價通常比前期高得多。
NVH正向設計開發的方法之一就是NVH仿真技術。一台行駛中的汽車，其噪聲的主要源頭有三個，分別是風噪、路噪、動力系統噪聲。廣汽研究院風噪及聲學包室工程師陳耀欽給我們演示了用仿真軟件改進某款新車的風噪性能的過程。比如通過反複計算修改，可以讓此前對風噪貢獻很大的車頂激光雷達變得微乎其微，還有讓後視鏡的氣流盡量不和車身發生作用，從而避免湍流噪聲的産生。
除了風噪，路噪也是需要重點抑制的。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化400Hz下的低頻路面行駛結構噪聲。包鍵表示，廣汽研究院的仿真技術用得很早，隨著技術的進步，現在建模的精度越來越高，仿真的結果就越來越逼真，效果越來越好。
昊鉑GT風噪性能開發仿真驗證
“做仿真的目的就在于，盡可能在早期把這些可能産生噪聲的來源找出來，並提供相應的改進方案給設計部門，從而盡早調整。”湯環球說，後期要改的話通常會有比較大的成本，周期或者付出重要的代價。有的時候由于沒有布置空間甚至想改也改不了。所以他們在前期一遍一遍地做仿真測試，甚至會爲了優化1分貝而反複測試修改上百次，爲的就是精益求精。
正是靠著這種“锱铢必較”的工作作風，廣汽自主品牌NVH性能做到了行業先進水平。今年9月，在2023中國汽車工程學會汽車空氣動力學分會學術年會上，昊鉑GT一舉奪得“年度十佳低風阻車型”和“年度十佳低風噪車型”兩項大獎。其中，通過出色的車身設計，昊鉑GT不僅風噪極低，而且具有0.197Cd的全球量産車最低風阻系數。
經過中國汽研風洞測試，昊鉑GT獲得低風噪汽車A級認證
昊鉑GT榮獲“年度十佳低風噪車型”稱號
尽管已经取得如此优异的成绩，但当新能源汽车的浪潮不断拍打时，廣汽研究院NVH團隊仍然未曾满足，因为新的变革总会带来新的挑战。
03 電動化，智能化，數字化新挑戰
在許多人看來，電動車因爲去掉了發動機這個巨大的噪聲振動源，整車NVH理應好做得多。但事實並沒有這麽簡單，原因之一就是用戶對電動車NVH的期待值變得更高了。
對于電動車來說，雖然沒有了內燃機的振動和噪聲，但是車身布局的變化，以及新動力系統的介入對整車NVH帶來了新的問題和挑戰。一個顯著的問題就是以前燃油車發動機噪聲其實也掩蓋了很多其它噪音，起到了一定的掩蔽效應。所以當電動車停下來的時候，車內外的其它聲音就會更加凸顯。
此外，純電動車型的電機嘯叫，混動車型的特定工況的發動機噪音、高速行駛時的風噪、路噪，以及越來越多的車內外各種電機電子設備帶來的振動噪聲都需要專門關注。
不過技術的進步也給解決問題帶來了新的思路，比如主動降噪技術。由于智能座艙的應用，它的原理是通過算法從揚聲器裏發一個與噪音相位相反的聲波，從而有效抵消一些特定工況、特定頻率範圍的車內噪音波。其原理類似于降噪耳機，但在工程實現上要難幾個數量級。
除了主动降噪，廣汽研究院NVH團隊还在研究车内声音分区技术，使声音可以定向传播，互不干扰。比如使用車內同一套音響系統，讓主駕聽的是地圖導航，副駕聽的是交響樂，而後排聽的是流行音樂。目前這項技術還在開發中，相信不久之後會搭載到量産車上。
昊鉑SSR是广汽埃安旗下首款电动超跑。和传统的燃油超跑不一样，电动超跑在加速过程中很安静，没有发动机的咆哮声。但对于很多开电动超跑的人来说，除了加速中“推背感”的触觉享受之外，他们也希望有代表强劲动力声音的听觉享受。所以廣汽研究院NVH團隊和德国一流的声学专家合作，为昊鉑SSR开发了超跑电子声浪。驾驶员可以选择两种不同的声音风格：“量子隧道”与“星际爆发”。通过多轮的标定和调试开发工作，这个模拟的电子声浪与跑车的加减速状态完美结合，达到了类似真实的燃油超跑一样“与声俱来”的效果，深受用户的喜爱。
昊鉑SSR
除了電動化、智能化，數字化技術也給NVH開發工作帶來了新的機遇。目前廣汽研究院NVH團隊计划将现实物理世界的NVH性能开发工作逐步转移到虚拟的数字空间，从而进一步提升开发效率，缩短开发周期，降低开发成本，而且NVH性能的提升也显而易见。當然，這一過程同樣很有難度。
在开发过程中的试验样车主要有ET样车和PT样车，这些样车的成本都很高，特别是ET样车。廣汽研究院NVH團隊的目标就是在一年之内把ET样车数量减少一半，并争取在两三年之后把ET样车都取消，同时也逐步减少PT样车的使用。这一切都得益于数字化技术的发展。
在電動化、智能化和數字化的引領下，湯環球希望未來廣汽自主品牌NVH性能達到全領域的極致水平，讓聲音品質成爲廣汽自主品牌車型的特色，進而建立廣汽品牌聲音DNA特征，充分滿足各種用戶對汽車聲音的需求。
後記
所有的成功都源自一個不起眼的開始。
時間回到2010年，當廣汽研究院打造的亞運車緩緩開出來時，瞬間就成了廣州乃至全國人的驕傲。此時，廣汽研究院也開始了在NVH領域的研發。事實上，在那個自主品牌蹒跚起步的年代，這是國內第一家成立NVH研發部門的車企。
这些年一路走来，廣汽研究院NVH團隊逐渐从不足20人发展到了近200人，从开始在天河五山的简陋试验室到现在在番禺化龙广汽集团汽车研发生产基地建成国内一流的试验区，广汽研究院的NVH也站在了行业的先进水准。
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，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。
未来可期，汤环球和他所在的廣汽研究院NVH團隊正努力为中国品牌NVH性能开发带来突破性的成就而奋斗。
