阻抗管(阻抗管隔声测试)

阻抗管,阻抗管隔声测试

德系车,德国品质,自打1985年大众桑塔纳开始在中国合资生产之后,就让大家有了很深的认识,留下了先进、皮实又耐用的深刻印象。那么对于一个在中国耕耘了30多年的合资品牌,大家都会很好奇其在中国是怎么维持与提升同步德国品质的,怎么可以让品牌旗下的车型长期在市场上占据头筹的位置,是否有做什么本土针对性的优化?

带着种种的疑问,这次应邀对大众上海安亭工厂进行了一次深入的参观,深表荣幸。整个参观过程包括有整车声学开发试验室、汽车主动安全功能研发测试、全过程的质量管理体系,总装车间、下线检测的多个环节,其中声学试验室则是从未开放过的地方,也是目前中国地区最为先进的车辆声学试验室。

声学中心

根据大众汽车的一份调研数据,中国车主相对比其欧美车主,会更加在意整车隔音的一个表现,也就是说中国车主对车辆的静谧性要求很高。一台车开起来安静与否已经成为这台车的整体品质的一个体现,所以大众在中国专门设立了一个声学中心,针对中国消费者在NVH隔音性能方面的需求进行了正向开发。整车声学实验室的自主研发需求,在人力、软硬件和开发深度上跟德国狼堡声学开发部门相媲美,并且还可以模拟中国常见道路的情况进行测试。

大众的声学中心目前主要针对几个大点进行正向研发,首先最重要的是声学仿真试验团队,这个团队主要的工作就是在车辆开发的前期设计阶段就通过声学仿真计算,预测整车噪声发生的风险位置,并针对性的提出相应的优化方案,在研发初期就杜绝可能存在的噪音与传递,为后续声学的优化提升打下一个良好的基础。

四驱转毂声学试验室

这是一个专门用于测量车辆行驶时车内外噪音、排气系统噪音以及动力传动系统噪音的实验室,整个试验室建立在一个巨大无比且稳定弹簧底座之上,可以有效的隔绝外来的震动而导致的共振异响,保证试验室处于一个只有23dB,截至频率为50Hz的稳定工作环境,测试的条件非常的苛刻严谨,要知道我们日常睡觉的安静条件下都会达到35dB的环境噪音,要打造出一个23dB的超低噪音工作环境,标准之高,值得点赞。

整车在试验室中最高能以200km/h的速度运行,轮子下方的转毂毂面可以进行更换,多种不同的毂面基本覆盖了中国常见的行驶道路工况。以方便调整不同工况下的噪音处理方案。

车身刚度试验室

这个试验室,主要是对车身、装饰件以及转向管柱、四轮悬挂避震是否存在异响,车身动态刚度是否满足乘坐舒适性进行的针对性测试,轮胎接触的转毂面可以进行前后轮左右不同坡度的模拟路面起伏状况进行高低调整,车辆会在上面进行合理的滑动,从而找出有需要进行声学优化的地方。

这里还有一个震动异响试验台,这个试验台可以以一定的频率让车身产生震动,主要目的是看车身内部的塑料件在结合处是否会因为震动发出异响,如有就找出异响位置,并做出改善。

声学吸隔声材料试验室

这个试验室主要就是测试车内外的隔音性能,拥有阻抗管、Alpha 箱、APAMAT 激光测振仪等先进测量设备,通过声学包和车身阻尼零部件特性测试,进行声学零件和材料级别开发认可。

通过在车内不同位置放置发音源,在车外不同的位置进行噪音的接收,从而针对车上不一样的位置进行单独的隔音处理。就如一些声音在驾驶位能听到,但是在后排听不到。还有像威然这类7座车,就会更注重后排的隔音水平,以及第三排的隔音效果,每个位置针对性的处理,这样就可以让整车都能得到一个有效的优化。

动力总成声学试验室

这是一个专门针对发动机、电动机等引擎动力输出系统进行单体噪音测试的地方,具备一台三轴动力总成台架进行试验,可以满足目前大众旗下的各种发动机、电动机、PHEV混动系统等等的全面覆盖试验,能够直接的测试发动机和变速驱动系统组成的动力总成的噪音和振动。通过声学照相机拍照,找出噪音源并进行优化,在装车测试之前就解决最明显的噪音问题。

底盘 NVH 测试道路

这个是各大厂家都会有的一个路面测试,不过相比其他厂家,大众的路况要更为完善一些,水泥刻痕路、石块路、粗糙沥青路、沙井盖、补丁路、起伏路、高速路进行测试,通过实际路面的反馈所带来的NVH(噪声,振动,冲击平顺性能)信息,通过轮胎选型、底盘优化等措施,降低特殊路况带来的冲击,以提高用户感受。

标准化的安全性研发测试

根据公安部和卫生部公布的数字,近10年来,因为发生交通事故而死亡的人数一直都是呈下降的趋势,这与近些年来车辆在安全性方面的提升有莫大的关系。而作为德系的大众,除了在传统的被动碰撞领域展开全面的开发之外,还对主动安全性能方面进行的标准化的研发以及测试。

就拿最为重要的AEB主动刹车技术而言,大众对其的测试都是全套标准化的流程,例如,在车内控制车辆车速的,全是机器介入,没有任何的人工操作,以保持车辆可以每一次测试都能够在稳定60km/h的速度来接近前车,通过不断地多次标准化的精准测试来对该功能进行调校,以保证功能时刻有效。

另外,我们还对大众的另一项主动安全技术PreCrash的功能进行了体验,简单的说就是这个功能当车辆在侦测到你的车辆有可能发生危险的情况下,会将原本打开的车窗自动升起,避免因为碰撞等原因被车外的异物侵入导致乘客受伤。现场体验的环节,在转向不足的极端驾驶条件下,PreCrash功能就会有所反应,车窗迅速升起,并且还会自动收紧乘客的安全带来提供应急保护。

全过程的质量管理体系

大众质保中心,字面解读就质量保证中心,大众在这里建立了一套完善的全过程质量管理体系,目的是要保证每一个零部件都可以覆盖整个产品生命周期,在这里面又涉及到产品策略、技术开发、生产制造和市场营销等各个阶段,通过全面的产品质量追踪及调研来帮助产品有针对性的改进,对市场抱怨与质量问题进行快速妥善的处理,不断地提升产品质量和生产管理水平。整个质保中心的研发过程以及各种设备都与德国狼堡对标,保证形成严苛的质量标准体系。

本次参观的是上汽大众质保实验室,这只是质保中心的一个部分,拥有259台先进的材料分析和检测设备,在这里我们最主要体验的有整车气味/散发控制,整车色差控制、工业CT检测、拧紧实验室以及内应力实验室几个地方,这几个地方承载了大家最为关心的气味、颜色、品质以及产品耐久性的几个点。

整车气味/散发控制

不用说,车内气味这个是大家最为关心的一个点,而上汽大众也为此建立了“绿色车辆正向开发体系”,首先是配备了“无溶剂”的环保胶水,所有内饰零部件等等用到皮革/海绵/发泡胶/胶水材料的零部件,都需要进入专门设立的“桑拿房”进行烘烤除味才能上线。

根据国家标准,空气气味检测的条件是25℃,50%的湿度,车门紧闭16小时,然后采样用精密仪器进行分析。而在大众气味实验室,除了需要进行国标的检测之外,还需要进行老化释放的检测,通过红外线的烘烤,紫外灯高温桑拿房的照射,在规定的时间内抽取车内的气体进行检测,以确保各项气味都符合甚至远低于国家标准。

而对于大家关心的TVOC气味物质方面,除了选材讲究,机器的测试,日常更重要的是实验室的人员与器材方面的加持,各种气味主要是需要“金鼻子”团队进行辨别,金鼻子团队不能够抽烟/喝酒/喷香水,做伤害呼吸敏感度的事情,他们单靠闻就能分辨出105种气味,在加以仪器的辅助,甲醛等各种气味都得到有效的精准释放控制。

另外,目前上汽大众还建立了一个气味溯源的实验室,通过“金鼻子”们对“电子鼻”开发,通过对零部件和原材料中气味物质的数据积累,最终实现甚至超越“金鼻子”的气味溯源方法,用来规避一些有长久挥发性的材料,提升车内空气的健康度。

另外实验室的工程师还跟我们强调了一点,甲醛危害很大,但是甲醛是无味的,目前市场上在淘宝可以购得的99-299元的所谓甲醛等毒害气体测试仪,实质上无法测出甲醛的含量,其采用的醛基的测试方法,并非单独针对甲醛这一个项目进行的测试,测出来的多数是乙醛的醛基含量,而乙醛对人体基本是无伤害的,这个大家一定要注意,不要盲目相信一些简易设备的测试结果,国家检测部门与车企的检测设备,一套就几十万,精准程度是没法相提并论的,坦白的说就是,你能想到的测试,车企早已经帮你做好了。

实质上,这个气味实验室要测试的东西和远不单止车内挥发气味的这些选项,在一张整车气味评定表上,总共有超过105种气味需要分辨,做一个”金鼻子”真的很不容易。

整车色差控制

这个部门的工作职责也十分容易从字面上进行理解,简单的说就是保证大众每一辆产品车的内饰件与外观能够匹配,在颜色、光泽、表面质量方面做到一致,通过目视与仪器相结合,进行数据测试分析。

整个色差实验室工作的地方为标准光源房,这套光源房从德国进口,灯光为标准的日光,也就是阴天中午时的太阳光。而每一个色差控制的工作人员都需要经过严格的筛选,必须对颜色极为敏感,也就是要通过孟塞尔色棋的测试。此外,由于零件的材料、成型工艺、模具等都会影响零件外观,因此色差工程师还需掌握成型的专业知识,对供应商提出零件整改要求调色。

对于上汽大众新开发车型上,每一个带有颜色定义的内饰件和部分外饰件,供应商都需要将成品零件送至质保实验室,经色差工程师认可合格后,才能装在成品车上。对于已经通过认可、开始批量生产的车型,色差小组会每周抽检最新的产品车,在整车光源室进行评价(目视结合测量数据)。如发现不合格零件,会通知供应商整改,并重新送样直至合格为止。就如下面一个内饰件,因为基件采用的是黑色(整改前)与白色(整改后)的区别,在同样的烤漆喷涂下,白色基件的色泽效果明显要好很多,这就是要求改进提升的效果,做到精益求精。

工业CT

上汽大众是中国第一家采用工业CT设备进行质量控制的整车厂,其主要用于检测汽车上的铸造件,注塑件和焊接件。由于这些配件的工艺特点,很容易有气孔等缺陷。而气孔缺陷会造成应力集中效应,如果不对其进行控制,较大的缺陷会造成密封泄露、断裂等情况发生,进一步的造成功能失效,影响行车安全。而工业CT的引入则打破传统对零件切割的截面观察方法,可以全方位无死角的对零部件进行检查,确保零部件的质量。

拧紧实验室简介

一辆车大约有螺栓螺母等紧固件2000多个,总装车间80%的工位实际上都是在拧螺丝,因此紧固件质量和拧紧工艺水平对整车强度和底盘的扎实性起到了至关重要的作用。而拧紧实验室最大的作用就是研究每一个螺丝位置需要用到多少的扭矩,从工艺设计与验证、开发认可、批量验证到分析改进,全流程参与紧固件各项工作。实验室紧固件小组在安亭和 5 个异地工厂均设有相应的拧紧团队,形成了大众拧紧网络,追求高质量的紧固件和科学的拧紧工艺。

紧固件实验室有摩擦性能测试仪和机械臂等设备,还有德国大众的一套严苛的紧固件标准。除了通过严苛的检验确保高强度紧固件质量的稳定,其还一直致力于研究行业内领先的三大拧紧工艺,每一重要的拧紧点都进行 15 组以上零件的测试,再根据曲线和数据计算出最合理的拧紧工艺,以确保每颗螺丝在车上都是被充分的拧紧,给予底盘安全性以及整车舒适性基础保障。

非常值得一提的就是,上汽大众所有车间的拧紧采用多级扭矩监控,所有拧紧曲线和数据都被拧紧系统采集并保存,实现所有拧紧数据的记录和可追溯性。

内应力实验室

内应力实验室,看起来是最玄学的一个实验室。首先内应力是一个金属件的重要指标,它看不见,摸不着,但却真实存在于零件的内部,影响着零件的强度。简单的说就是金属零件的耐疲劳程度和持久性,举个例子就是有些车的弹簧用久了就会疲软,坐了人就会呈现出整体“压垮”的感觉,这就是悬挂弹簧的金属件的内应力不够,导致金属疲劳,失去了原有的强度。

早在2013年,大众就引入了内应力仪,通过X射线的衍射原理来进行内应力的测量,其可以测出零件的内应力值以及它的应力分布情况,并指导供应商的生产,确保零件符合设计要求,在使用过程中不会发生失效。例如一个金属材料件,有可能换一个角度使用,就可以实现更高的内应力,这种提升金属零部件寿命的事情就是内应力实验室的日常工作。

总装车间

大众安亭二厂的总装车间是目前大众集团最先进的标准化工艺车间,车间应用多品种柔性共线生产体系,可同时满足燃油及新能源车型的混线生产。安亭二厂的年产能为30万辆每年,折算下来基本上就是一分钟一台,也被称之为分钟工厂。

安亭工厂的整个生产过程都采用了先进的计算机控制(FIS)系统,能准确地控制和记录每辆车的生产过程、关键零部件和工艺参数。同时,在线配置底盘合装自动定位系统、自动涂胶设备、UPS 电器检测系统、自动加液系统、激光前束、高精度拧紧枪等多种先进设备,使得生产效率和产品质量得到充足的技术保障。

底盘合装高精度电动枪

安亭工厂的底盘与车身合装线的自动化率达到50%以上,所有底盘螺栓都采用高精度电动枪自动进行拧紧,拧紧轴、托盘、车身孔位,三者的定位精度均在 0.5mm以内,保证了自动拧紧匹配的成功率。另外,高精度电动枪的应用覆盖整车所有关系到安全和功能的拧紧点,拧紧数据都会实时上传服务器进行比对和存档,数据存档至少十五年,保证产品全生命周期内都能够追溯到拧紧数据。

下线检测

每一台下线的车辆,在下线检测的流程里面,都需要经过前束工位、转毂工位、LEP区域、雨淋检测、报交工位的几道工具,主要是对车辆进行四轮定位、灯光调整、整车功能检验、ABS检测、静态刹车检测、高速动态检测、车头一致性检查等几个针对行驶安全性的重点核查。至于雨淋检测的标准,其采用的是上海百年一遇暴雨标准的15倍雨量和压力进行测试,模拟用户可能遇到的极端使用场景,检查整车的密封性能。

通过所有测试车辆还要交付质保进行静态检查,包括漆面平整度,安装缝隙、发动机舱连接线束检查,直到全部合格后才能交付用户。

整车下线检查完成之后,所有的信息通过配置的手持终端,对产品检查的质量数据进行电子化输入,通过后台将整车所有数据上传并进行存档记录,记录时间至少 15 年以上,保证对整车实现全生命周期的回溯和质保。

道路试验

另外对于下线的众多车辆,还会进行等比例的抽查,对其进行道路试验,也就是在总装工厂旁的的标准化路试场地,车辆需要通过10种不同的路面,模拟用户可能遇到的各种路况,工程师检查底盘和整车的表现,以确保该批次车型没有装配问题。

总结

短短的一天参观,经过了很讲究技术的声学试验中心,对安全性测试和主动安全性相关的功能进行体验,又看到了气味实验室严谨的工作流程,高于国标的检测标准和自研的气味溯源体系让人感受到了那份对有害气体和气味的执着追求。而在后面的政策色差控制、工业CT、拧紧实验室、内应力实验室等几个部门都是在为了提升整车是的质量以及耐用性而工作,严谨科学的态度值得敬佩。最后,可以实现各种数据长达15年存储、高度自动化的总装车间也看到了工业的进步,强大的数据可回溯性也可以让车主更加的放心,全面展示出了能够与德国狼堡工厂对标的规格。严谨+自主创新,这就是大众品牌可以在中国驰骋30多年立于不败之地的强力保障。

阻抗管(阻抗管隔声测试)

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