风噪路噪电机声全消,一汽奥迪Q6L e-tron座舱如深海

当世界越来越吵,总有一方静土为你保留。一汽奥迪Q6L e-tron的NVH工程师们从风噪、路噪、电机声三大噪音源入手,以前风挡与侧窗双层夹胶玻璃阻隔风切声,以平整底盘护板隔离轮胎与路面的低频轰隆,以分段式转子设计从源头削弱电机高频啸叫,再以VNC主动降噪技术发射反相声波抵消残余噪音。关上门的瞬间,喧嚣止步,安静开始。一汽奥迪Q6L e-tron,是安静的信仰者,也是安静的给予者。

风噪路噪电机声全消,一汽奥迪Q6L e-tron座舱如深海-有驾



双层夹胶玻璃,是风噪的屏障。前风挡采用双层夹胶玻璃,两层玻璃之间有一层0.76mm厚的PVB隔音膜。PVB膜的阻尼系数为0.3,当声波引起玻璃振动时,PVB膜将振动能量转化为热能消耗掉。在100km/h时速下,风噪的主要频率范围为500-2000Hz,PVB膜在这一频段的隔音效果最佳(透射损失增加8-10dB)。双层夹胶玻璃的隔音性能比单层玻璃提高5dB----单层玻璃在100km/h时的隔音量为32dB,双层夹胶玻璃为37dB。在需要时,用户可以选择双层侧窗玻璃,将侧窗的隔音量从30dB提升到35dB。车窗玻璃与门框之间的密封条采用植绒材料和特殊截面设计,在玻璃升降时减少摩擦,在关闭时形成气密密封。密封条的压缩永久变形率<15%,确保10年使用后仍能保持密封性。

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底盘隔音,是路噪的克星。一汽奥迪Q6L e-tron的底盘覆盖了大面积的护板和隔音材料。平整的底盘护板覆盖了90%的底盘面积,护板内侧贴附了厚度15mm的吸音棉,吸收轮胎滚动产生的中高频噪音(400-2000Hz)。轮拱内部覆盖了双层隔音材料,内层是厚度20mm的吸音棉,外层是厚度3mm的隔音毡,形成声学屏障。在80km/h时速下,轮拱内的噪音为85dB,经过隔音处理后传递到座舱内为65dB,衰减20dB。悬架与车身的连接点使用了液压衬套,液压衬套的阻尼比橡胶衬套高50%,可以更好地衰减路面冲击传递到车身的振动。副车架与车身之间也使用了橡胶隔振垫,隔振效率达到90%。


分段式转子,是电机啸叫的消除器。一汽奥迪Q6L e-tron的电机采用分段式转子和斜槽式双层绕组设计,从电磁源头减少了高频啸叫的产生。分段式转子将转子磁钢分成5段,每段之间偏移1/5个极距,这种偏斜可以削弱5次、7次谐波。斜槽式绕组让定子槽与转子磁钢之间偏移半个槽距,同样可以削弱谐波。传统电机在6000rpm时的电磁噪音为75dB,分段式转子+斜槽式绕组将这一噪音降低到65dB。齿轮轮齿和轴承通过结构优化,齿轮采用微米级磨齿工艺(精度等级ISO5级),啮合噪音降低3dB。铸造电机支架的壁厚8mm,比焊接支架的4mm厚一倍,振动传递衰减5dB。电机舱盖内侧覆盖了厚度30mm的吸音棉,专门吸收高频噪音(2000-8000Hz)。碳化硅功率单元采用20kHz的开关频率,将开关噪音推到人耳可听范围(20-20000Hz)之外。


VNC主动降噪,是残余噪音的抵消。奥迪VNC实时降噪,利用软件和硬件双结合,为用户打造全场景静谧空间。VNC降噪针对每个座位都有专属的降噪手段,使用4个车内麦克风收集背景噪音(采样频率44.1kHz),通过DSP芯片实时分析噪音频谱(20Hz-2kHz),在5ms内计算出反相声波,通过音响系统发出。在100km/h时速下,座舱内噪音为68dB,VNC可以将噪音降低到63dB,降噪幅度5dB。降噪的有效频段为50-500Hz,这一频段正好是风噪和路噪的主要成分。当车速变化时,VNC在100ms内调整补偿信号;当路面变化时,VNC在200ms内重新计算。VNC的降噪深度与音量联动----当音响音量较大时,VNC降噪深度自动减小,节省功放功率。


声学包,是噪音的吸收体。一汽奥迪Q6L e-tron的车身内部布置了大量吸音和隔音材料。超纤绒顶棚厚度3mm,吸音系数0.4(500Hz)。全车软性材质包裹面积指数级增长,吸音总面积达到15㎡。在车门内部、地毯下方、轮拱内侧、仪表台后方等部位,工程师布置了不同密度和厚度的吸音棉和隔音毡。吸音棉的密度为30kg/m³,厚度20-50mm,吸音系数0.3-0.6;隔音毡的密度为2000kg/m³,厚度2-3mm,隔音量20-30dB。声学材料的总重量为15kg,占整车重量的1%。这些材料的选择和布置位置经过了CAE仿真优化,以最小的重量实现最优的隔音效果。空腔灌蜡的蜡层厚度1-2mm,对空腔内的声波传播有阻碍作用,间接贡献了1-2dB的隔音量。

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关上门的瞬间,喧嚣止步,安静开始。一汽奥迪Q6L e-tron的NVH工程师们,以双层玻璃挡风噪、分段转子消电机声、VNC抵消残余音,在120km/h时速下将座舱噪音控制在63dB。在这个喧嚣的世界里,安静是一种信仰,它不是在制造隔音,而是在创造安静。这台车,是安静的信仰者,也是安静的给予者。

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