2021年12月30日,不少理想汽车NVH团队的工程师带着行李箱上班,准备度过马上开始的元旦假期,而包括理想汽车研发研发运营高级总监吉向东在内,NVH团队要向李想汇报正在开发中的L9的NVH方案。
“我们认为达到既定目标的方案,被想哥劈头盖脸痛骂,他觉得L9增程器的噪音表现完全不符合他的预期。”吉向东说道。
最初,李想为研发团队提出的关于L9的NVH开发目标,是以他自己的宝马X7作为参照,达到X7的水平。而研发团队从工程可行性角度,对接近200项NVH指标设定了85%核心指标超越宝马X7的目标。
结果却是吉向东立下“一个月内解决问题,不然‘卷铺盖离开’”的军令状。
吉向东在复盘这段经历时说,一方面老板的期望和我们工程人员所说的指标没有对齐,另一方面从可行性角度看,85%的超越就是很好的结果。
这也说明,一方面李想是一个对产品要求非常严苛的“产品经理”,另一方面,NVH是一个复杂、细碎、甚至有很多主观感受在内的工程,即便是专业工程团队认为达成目标的产品,也未必能够让用户满意。
近日,在理想汽车NVH技术日上,理想汽车展示了一张“听阈统计”图表,其中黄色线的数据即为李想本人,可以看出相比于不敏感人群,李想对各个频率声音的感知度都更贴近敏感人群(低分贝/dB声音就能听到)。
有这样的产品经理做老板,对于被同事们戏称为“木耳”的吉向东来说,“被骂”或许也情有可原。
当然,或许也正因为李想对于声音的敏感,才能驱动理想汽车最终在NVH方面实现超越行业的表现。
NVH,即Noise噪音、Vibration振动、Harshness声振粗糙度的缩写,也是通常意义上我们所理解的静谧性。
如何提升NVH表现?或许最直接的方法,我们会想到用更多的隔音、吸音材料,用双层夹胶玻璃、用更好的轮胎……但其实NVH是一个复杂的系统工程,甚至相比于车辆的加速制动、空间尺寸、配置表单这些可以由统一维度衡量的领域,NVH还是一个主观感受很强的指标。
一方面,就如前文所讲,每个人对于声音的感知都有所不同,同样的噪音表现让不同用户感受,可能就完全不同;另一方面,NVH牵扯了整车开发的太多领域,全车一万多个零部件中,有超过30%都和NVH性能相关,而且涉及不同行驶动态、环境、温度、天气等等,并不是多加几块隔音棉那么简单。
这不像零百加速,理论上只需要更强的动力系统就可以解决;只靠堆料,对于NVH的改善是事倍功半,还可能影响车辆其他方面的性能。
甚至是一些意想不到的问题。
理想L9开发接近尾声时,对高频噪音比普通人更敏感李想发现L9测试车在粗糙沥青路上的路噪非常明显,没有宝马X7声音那么沉稳。为了解决这个连团队都没有感知到的声音问题,团队通过四班倒24小时路测,最终提出了一个最合理的解决方案,即增加谐振块。
但这个被团队认为肯定可以解决路噪问题的方案,却让团队在最终决策时非常犹豫,原因并非性能、时间、成本,而是舆论。毕竟,装在上叉臂显眼位置的谐振块,很可能会在未来被“好事者”抓住攻击(事实上也的确如此)。
当然,最后在李想的拍板之下,L9的量产车上使用了这个谐振块设计。
这件事情或许是解决NVH中,一个有些“极端”的案例,但也说明,即便工程团队完全不考虑“堆料”的成本,想要解决问题也需要大量的技术人员和测试成本,而即便在技术层面解决了问题,也都还要考虑可能潜在的舆论风险。
事实上,以造车这件事说,任何只需要通过“花钱”就能解决的问题,从来都是最简单的问题。而NVH,即便你拥有了行业通用的仿真技术软件,也还需要丰富的经验;即便你可以发现问题,也还需要在研发内部平衡复杂的指标、时间、成本;即便你可以不计成本解决各种噪音,也还需要供应商的配合。
理想L系列上的冰箱、MEGA上的散热风扇,都是如此。
某种意义上打开了“冰箱、彩电、大沙发”这个细分市场的理想,在开发L9的车载冰箱时,其实遇到了很大的NVH挑战。在L9之前,很少有车企会使用压缩机制冷冰箱,虽然制冷效果更好但噪音更大,更何况L9的冰箱放置在座舱中央位置,对于噪音更加敏感。
更重要的是,市面上所有的车载冰箱供应商,都无法拿出现成的,能够让理想团队满意的产品方案。
于是理想团队帮助供应商一同进行产品开发,从压缩机本体到支架、风扇等等细节,寻找噪音来源并进行优化。同时,NVH团队最后还为整个冰箱增加了360°的隔音包裹。而这套方案的供应商,后续接到了很多其他车企的需求,“点名就要和理想一样的冰箱。”
而在理想MEGA上,为了实现5C超充超过500千瓦的超充功率,理想又一次做了吃螃蟹的人。
超充对于车辆的散热需求非常大,也只有将电池温度维持在合适区间,才能尽可能将充电功率保持在高位。为此,理想MEGA配备了一个功率1100瓦、直径535毫米的大风扇,而这是家用纯电车的首发,过去大多只用于大排量柴油商用车。
结果,供应商拿来的成品装车表现就像一台小摩托,“突突突”的声音让NVH团队完全无法接受。但作为业内头部企业的供应商并不配合,还列举了奔驰GLE、路虎揽胜这些同样计划使用大功率风扇的车企,并没有提出这类需求。
于是NVH团队决定自己做仿真、出优化方案,但第一步光是为了拿到不对主机厂公开的风扇叶形保密数据,就历经了几轮周折与沟通。随后,理想团队基于原方案,对叶片数、叶间距、叶片形状,甚至是挡风罩的形状,都提出了新的优化方案。最终,在多轮仿真、验证后,团队找到了现在的九片仿生波浪型叶片方案。
而这套叶片方案,也同样被供应商“反向引入”。
在一份NVH成绩榜单中,理想MEGA占据了40km/h、80km/h和120km/h三档时速下的第一名,而即便是2019年推出的理想ONE也能在榜单中领先很多更新的纯电动车。
理想汽车能够在NVH领域取得这样极致的表现,当然一开始和李想敏感的听力以及“强迫症”似的要求是分不开的。
在L9的开发过程中,工程团队认为满足需求却被李想挑出毛病的案例并不少见。
2022年6月,李想发现自己开的那台试装车在开启空调后,会有吵闹的高频噪声,甚至和家里的中央空调差不多。那时,其实距离理想L9预定的8月30日交付时间都已经很近了。
其实这个分布在4000hz到8000hz之间,非常轻微的hiss音,NVH团队中大部分同事都是听不到的,但为了解决这个问题,团队紧急测试调整,最终在热管理系统里优化了冷媒膨胀阀,而这会导致L9量产后的每台车增加140多块钱的成本。
如果以如今理想L9累计交付超过20万辆计算,仅仅这一项就减少了近3000万元的利润。
但之所以团队很快做出了修改的决策,是因为年纪越小的人,通常对高频噪音会越敏感,也就是小孩子能听到这种噪声。而定位于“移动的家”的理想汽车,自然希望车内的每一个成员,都可以获得最好的乘坐体验。
而这种执着的精神和经验的积累,在理想MEGA上得到了汇总。
理想MEGA从外观造型,到车身结构;从隔音材料的使用,到各种零部件的设计,都充分考虑了NVH的体验。
众所周知,理想MEGA的风阻系数只有0.215,在MPV中是最低的。但从设计伊始就追求的低风阻系数,并不能等同于NVH的优秀。
比如车外后视镜的造型设计,就经历了30多轮的优化迭代,对12项关键参数进行了调整。而我们在活动现场看到了从初版到终版的几个模型,仔细对比后可以明显发现其设计的变化,但这种变化又不太会影响造型整体的美感。这也是造型设计团队与NVH工程团队共同权衡、优化的结果。
而像车顶激光雷达这样的细节,通过NVH团队的调整,这个突出于车体表面的激光雷达最终对车内噪声的贡献值达到了0。
如果去掉车身蒙皮,就可以看到MEGA在结构和声包方面所下的功夫。
比如车身底部增加了三横四纵的框架结构,以提升车身刚性、降低振动,使得各排乘客脚步区域的体验得到改善,最终MEGA的地板振动传递函数优于行业4.2倍。
再比如第三排乘坐体验方面,主流MPV通常在后侧围角窗使用普通钢化玻璃,包括理想MEGA在设计之初,也使用了这种主流方案。
但到了仿真阶段,NVH团队就发现隐藏式滑轨空腔和角窗亮条台阶位置,会在气流冲击下产生高频生源,而大面积钢化玻璃存在“高频耦合率区间”,在耦合频率附近透声更多。
团队选择对角窗台阶进行斜坡优化,并补充滑轨内腔密封,但隔声不足的问题依然存在,在实车测试的时候也没有让团队满意。
事实上,MPV的第三排乘坐舒适度在行业内是被“默认”相对较差的,但理想为了实现全家人出行的“平权”体验,提出了使用声学夹胶玻璃这个更昂贵的解决方案。
PVB声学夹胶玻璃隔声能力更强,且不存在“高频耦合率区间”,但此时车身内外饰的很多硬模已经开工,更换材料的成本是巨大的,而且新方案只经过了理论分析和玻璃台架的验证,并未经过实车测试。
但最终NVH团队负责人决定更换玻璃材料,而这项决定让MEGA单车成本提升到之前的近1.5倍。
也许从商业角度看,这样的“强迫症”行为似乎更像是工程师的“自我感动”,但来自于用户的,对于第三排乘坐舒适性的反馈与好评,对于企业和产品的长期口碑,是更重要的事情。
造车,可能有很多个层次,外观设计、配置参数可能最容易达成的,而相比之下,NVH或许就是那个最“费力不讨好”的。
事实上,为了这个很难,但是努力就能做好的项目,理想汽车的研发中心也建设了配套的模态实验室、隔声套组实验室、整车半消音室和智能听音室,通过大量的实验模拟,验证各种声学材料的使用。
值吗?
但如果将时间轴拉到一个更广的范围,我们就会发现,尽管如今市场上“冰箱、彩电、大沙发”的内卷愈演愈烈,也有越来越多看上去很像理想,但却便宜很多的竞品。但理想汽车却依然是新势力品牌中,销量最为坚挺的那个。
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