看不到的专业,你不知道的迈锐宝XL黑科技

一辆车的品质感,对于大多数驾驶者来说,有些可以通过眼睛去观察,可以通过双手去触摸,也可以用双耳去聆听,甚至可以通过脚掌去感受。但是这背后是工程师们采用了哪些黑科技来呈现出的品质感,对于大多数消费者来说是知之甚少。

尤其是对于注重驾乘舒适感的B级车来说,为了让消费者获得良好的驾乘体验,工程师们需要在很多我们看不到的地方去追求精益求精的设计,为了让车辆获得良好的机械性能和安全性能,车身就必须达到一个良好的轻量化设计水平;为了让消费者获得良好的车内静谧感,就需要车辆的NVH达到一定的水平。所以这篇文章我将结合一款在轻量化与静音水平均有着出色表现的车型—雪佛兰迈锐宝XL,来说做具体解读,如何让一辆B级车的车身达到轻量化设计以及“静谧感”的NVH最高的水准。

多途径的车身轻量化设计,带来安全性和操控性的提升

现阶段车身轻量化设计水平的提升,有很大一部分功能源于CAE仿真技术的进步,通过仿真软件对数字三维模型进行大量的多目标模拟运算,让车身框架结构同时满足刚度性能、碰撞性能、NVH性能等,同时又不断去优化结构,让重量和性能之间找到最佳的平衡点,这也是车身轻量化设计的本质。

迈锐宝XL前后两代车身扭转刚度对比

雪佛兰的工程师在迈锐宝XL的车身设计中进行了大量的仿真模拟,总时长超过1000万个CPU小时的模拟运算,目标就是让迈锐宝XL的车身轻量化水平在同级别中有较好的竞争力。而最后呈现的结果也说明这样的精益求精设计是值得的,这一代迈锐宝XL车身扭转刚度达到了28.4kN·m/deg,在上一代基础上提升了23%,而目前大多数轿车的扭转刚度都只在20~24kN·m/deg之间,迈锐宝XL的扭转刚度大大超出行业平均值。

车身扭转扭转刚度与车辆操稳性能直接相关,刚度越高,车身对抗各种极端工况下的变形能力越强,底盘的机械性能也能得到更好的发挥,大大提升了车辆的操稳极限性能。

迈锐宝XL车身材料比例图

当然,迈锐宝XL在车身性能方面的提升不只是刚度方面,在CAE仿真模拟运算的辅助下,车身产品工程师们通过提升对车身高强度钢材比例的使用,大大提升了车身的碰撞安全性能和车身轻量化。迈锐宝XL整个白车身高强度钢的使用比例达到了73%,远高于行业的平均水平。

在碰撞性能相关的关键区域,比如A柱和B柱、防火墙的支撑结构雪橇板等都是采用了抗拉强度达到1500mPa的热成型钢,比例达到了7%。整个框架的承力结构上,超高强度钢的使用比例达到了34%。大大提升了车身抵御抗变形的能力,提升了碰撞安全性能。另外高比例高强度钢的使用,也是车身轻量化设计的有效手段,高强度钢与普通强度钢材密度相似,但是安全性能却高的多,这样就可以用更薄的高强度钢材去替代更厚的普通钢材,减轻车身重量的同时提升安全性能。

迈锐宝XL车身激光拼焊技术的应用

为了实现精益求精的车身轻量化设计,迈锐宝XL也采用了较多的新材料和新工艺,比如激光拼焊技术的使用,结构胶的使用等等。激光拼焊技术可以用于不同厚度板材之间的拼接,让好钢用在刀刃上。而结构胶可以在一定程度上替代焊点,同时还能提升车身的抗疲劳特性,提升车辆的耐久质量。

这一代迈锐宝XL相比上一代轴距增加了92mm,但是白车身重量只有331kg,相比上一代白车身结构减重了45kg,而且车身各方面性能还得到了大幅度的提升,这都是车身轻量化设计的功劳。

轻量化的车身设计也带来了较多的好处:比如白车身结构减重45kg,燃油经济性可以改善约3~5%;车身重量降低之后,同样的动力系统下,车辆的加速性能会得到提升;车身减重之后,车辆的质心会下降,可以提升车辆在弯道和紧急变道时候的操稳极限性能(车身侧倾下,可以用更快的速度过弯和变道而保证车辆不失控);车身重量降低之后,刹车制动性能也更好,提升行驶安全性;车身重量降低之后,在发生碰撞事故瞬间碰撞动能也会降低,车身框架受到的伤害更小,提升了乘员舱的安全性等等。这些都是车身轻量化设计带来的好处,也是为什么现在汽车设计时都追求极致轻量化设计的原因。

静谧感的NVH水平如何实现

车辆的振动主要来源于发动机和底盘,噪音的主要来源是发动机、胎噪和风燥。想要让车内的驾乘者获得静谧感,就需要工程师们首先把振动源的振动减小、声源降低,同时再通过有效的手段隔绝振动和声音向乘员舱传递。

迈锐宝XL的发动机是属于成熟平台的机型,所以在提升NVH水平上,工程师们需要去做的主要是隔绝发动机的振动和噪音向内车传递,同时避免车身结构与发动机振动频率出现耦合。在隔绝发动机振动上,迈锐宝XL的工程师们采取的办法是将发动机与车身之间采用液压悬置连接有效隔离发动机振动;同时对前减震器缓冲块进行了优化,采用加长型缓冲块Softer nose,具有更好的缓冲和滤震功能。除此之外,还通过提高车身结构模态,让它高于发动机振动频率,从而不会出现共振现象。

在隔绝噪声上,迈锐宝XL的工程师们给车身防火墙和发动机罩都布置了隔音棉来阻止噪音向车内传递,同时还在翼子板和轮罩内填塞了大量吸音棉来隔绝发动机和胎噪,另外双层降噪玻璃在迈锐宝XL上的使用也是隔绝车外噪音的利器。这就是为什么我们不管是站在车外还是坐着车内,我们都听不到迈锐宝XL的发动机发出明显“嘶吼”的原因。

在底盘振动和噪音的隔绝上,迈锐宝XL首先是提升车身与底盘连接点的动刚度,避免出现底盘振动与车身之间出现共振问题;其次是通过大量的减震降噪技术,比如在轮罩等区域覆盖上吸音棉和液态阻尼垫等。

而在底盘自身的振动和噪音抑制上,迈锐宝XL前悬上做了大量文章,比如控制臂与副车架连接处使用了在豪华车上常见的铝合金液压衬套,该液压衬套可带来更优良的抑震、降噪效果。特别在高速行车时,铝合金液压衬套可大幅降低方向盘抖动;比如在减震器下部增加了一块MCU聚氨酯高分子隔震垫,进一步提升底盘对震动的过滤能力。比如采用液压式麦弗逊控制臂后衬套设计,具有高阻尼特性,能有效吸收粗糙路面振动 ,确保精准敏捷操控体验。

在后悬上采用了兼顾操控与舒适性的“上二下一”的四连杆结构,这种结构传递阻尼效率更高,让后悬的四连杆独立结构最大程度地隔绝来自路面的振动,改善后排乘坐的舒适性,加强底盘噪音隔绝效果。

迈锐宝XL这一系列减震降噪技术的实施,效果也是显而易见的。比如在迈锐宝XL在高速行驶中的风噪音和路噪音得到了明显的抑制,这是车身隔音技术的功劳;在粗颗粒铺装路面的胎噪音大部分也被轮罩的吸音棉和隔音玻璃阻绝在车外;在坑洼不平的道路行驶时,路面带来的震动也被迈锐宝XL一系列的底盘减震技术所抑制;发动机在各种转速下的震动也被液压悬置和车身优秀的动刚度所抑制等等。同时雪佛兰迈锐宝XL还配备同级领先的ANC主动降噪技术进行整车静音设计优化,同时采用BOSE剧院级高级音响的AudioPilot噪音补偿功能营造更安静的座舱氛围。最后结果呈现的就是这一代迈锐宝XL静谧感的车内乘坐环境,而其乘坐舒适性得到了大量消费者高度认可,从其销量上就可见一斑。

综述:汽车发展到今天,技术都已经成熟到完全可以满足我们的使用需求。但是我们又会发现每一款车型的换代都会有新的技术出现,车辆也会呈现更好的驾乘感受,这些都是背后的工程师们对工匠精神的追求,通过不断的优化设计思路,只为让消费者获得更好的享受,雪佛兰迈锐宝XL换代之后的表现,就让我们见证了工程师们是如何低调的炫着我们看不见的技。

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