纳什维尔(Nashville),美国田纳西州的首府,位于坎伯兰河畔,而这里也是乡村音乐的发源地。尽管是一个州的首府,但却是一座只有60万人口的小城市,开车十来分钟,你便发现已经离开市区,周围的风景宜人,而这就是此次雷克萨斯全新ES全球试驾的地点。

2017年,作为纯进口品牌的雷克萨斯在华全年销量为132864辆,依旧保持着二十个百分点以上的增长,令人吃惊的是其在中国最热门的车型不是SUV,而是中高级豪华轿车ES。它不是你们追捧的后轮驱动,也没有多强悍的动力,更没有加长,但就是这样,去年却贡献了雷克萨斯一半的销量,达到了6万多台!

如果你没开过ES,一定好奇ES到底好在哪?如果你是ES车主,也许你会问这台新款ES此番有了哪些变化?好了,从今天开始,我们将分几期为大家全面介绍这款全新ES,在设计、动态驾控感受,以及噪音控制等多方面的具体变化。

▲ 图为雷克萨斯全新ES300h

我身边有两位同事都开ES300h,为了能更准确的体验出全新产品在驾驶和乘坐中的变化,我特地跟其中的一位同事换了一段时间车开,带着对老款的余温,在纳什维尔(Nashville)郊外的乡间道路上充分感受了一下全新产品的具体变化。

上篇我们讲到,大概从第四代ES(XV30)开始,雷克萨斯对其定位进行了调整,那种帅气的、又带有一定运动性和轻奢属性的定位,被更舒适、更豪华的取向所代替,随即的五代、六代产品在这方面被进一步强化。来纳什维尔前,我每天开着同事的六代目ES上下班,不用太多时间,三天后我就发现它太适合日常通勤了,因为它太舒服,太安静了……

进一步强化的车内静音水平,

甚至超过了全新LS?

MeasurestoReduceWindNoise

受到现场条件的限制,我们没有机会去测试对比全新ES车内具体的静音水平,但却能感受到这方面ES的工程师将噪音控制做到了新的水平。现场的沟通中,我问全新ES在NVH(噪声、振动与声振粗糙度,即Noise、Vibration、Harshness的英文缩写)方面的工程师,怎么感觉这台车的噪音控制比LS还好的时候,他如是说:

“感谢您这么高的评价,太过奖了,我实在不敢拿这台车的噪音控制水平和雷克萨斯LS相比。”

“哦……”

当我正想着,可能和我前后不同的试驾环境让我产生了判断的偏差时,这位工程师又马上补充说:

“当然,我们这台车NVH的对标对象,是照着奔驰S级做的!”

“……”(我还以为他是个很谦虚的人,)

如果从噪音的来源来看,我们也可以从乘车人的角度讲噪音分为路噪、风噪、发动机噪音以及车内外部件所产生的共振。而雷克萨斯的工程师在这方面的感性目标是——可以在车内轻松的交谈。(注:一般豪华轿车的车内噪音在55-60分贝之间,而人轻声说话的声音在40-60分贝之间)

轮毂全新的吸声结构进一步降低来自地面的噪音

NoiseReductionMeasuresintheWheels

地面的路噪主要来自于橡胶轮胎:

1、轮胎花纹间隙的空气流动和轮胎四周空气扰动构成的空气噪音;

2、胎体和花纹部分震动引起的轮胎震动噪音;

3、路面不平造成的路面噪音

为了舒适,很多车型都在使用静音轮胎,通过花纹的重新设计来解决以上1、2点所带来的的噪音问题。但同时,实际情况是效果有限,确实很有限。无论你是否换上静音轮胎,还是需要在车门、轮拱上方、翼子板等位置上加装更多的隔音材料,来阻挡这些噪音。

然而除了阻挡噪音的进入,雷克萨斯的NVH工程师还想到了从源头去消除噪音——18寸轮毂上采用了空心外圈降噪轮毂设计,使来自地面的滚动噪音进一步降低。具体来讲,轮毂受力较大的部位刚性进一步提升,而与轮毂刚性关系不大的部位采用空心处理。这种空心外圈降噪轮毂结构利用的就是亥姆霍兹共振结构(AHelmholtzresonatorstructure)。

此次全新ES装备的18寸轮毂上采用了空心外圈降噪设计。

可以从现场一个切割轮毂上看到用于降噪的空心设计,仔细看也可以看到上面空腔与外部连接的小开口。

小知识: 这里就提到一个概念,亥姆霍兹共振结构(AHelmholtzresonatorstructure)。亥姆霍兹(H·von·Haimuhuozi),是德国19世纪伟大的物理学家和生理学家,我们大学所学的力学三大基本守恒定律之首的“能量守恒定律”就是他最大的科学成就。而亥姆霍兹共振原理,则是亥姆霍兹在声学领域的著名成就之一。

雷克萨斯NVH的工程师正是利用了这一空腔共振吸声结构,降低驾驶过程中的轮胎共振效应。最简单的空腔共振吸声结构是亥姆霍兹共振器,它是一个封闭空腔通过一个开口与外部空间相联系的结构,如下图(a)所示,这种结构材料本身需要具有足够强度。

亥姆霍兹共振器的吸声原理可用上图来说明,当孔深t和孔径d远小于声波波长时,孔颈中空气柱的弹性变形很小,可简化成一质量块来处理,其作用类似于一个活塞,空腔V中的空气起着空气弹簧的作用,它们的组合类似于一垂直悬挂的弹簧振子,如上图(b)所示,当外界入射波的频率等于系统的固有频率f0时,孔颈中的空气柱就由于共振而产生剧烈振动,克服摩擦阻力而消耗(吸收)声能。

全程几乎没有听到风噪

MeasurestoReduceWindNoise

至于风噪,这次试驾最快的时候差不多可以开到120km/h,这过程中几乎听不到什么明显的来自车体外部的风噪。上次我们讲到,雷克萨斯全新ES的车身高度比上一代降低了5mm,而发动机盖高度降低了15mm,整车风阻系数则从0.27Cd降低到了0.26Cd。为了尽量减小风噪产生的噪音,工程师们同样做了大量的测试工作:

“我们测试了非常久的时间,在风洞中,我们在车身上布置了几十个噪音采集点,不断的测试、不断的优化,最终达到我们的目标。” NVH工程师说。

全新雷克萨斯为了捋顺气流,降低风阻的小风刀在全新ES上仍可见。

全车隔音都在哪些方面进行了升级?

Chassis

全新ES全系标配了前侧窗双层降噪玻璃,而考虑到中国用户对于后排的需求,在中国地区销售的车型还将配备后侧窗双层降噪玻璃。

全封闭底盘以及大面积吸音隔音材料:全新ES的底盘采用全封闭设计,而内室地板吸音和隔音材料覆盖面积从现款的68%提升到93%。仪表板内消音部件通常具有三层结构,隔音板夹在两层毛毡层之间。而HybridAcoustics混合声学技术的运用,可以利用内侧毛毡层的特性根据部位的不同进行不同的使用,以实现吸音或隔音。通过在正确的部位有效使用正确的材料,达到更优的吸音和隔音效果。

因为车体本身就像是一个箱体,而声音本身就有折射和重叠的性质,当声音传入车内时,如没有吸音和隔音材料来正确的完成吸收和阻隔,噪音就会不断折射和重叠,形成的共鸣声。

车内噪音的最后一道防线

——ANC主动降噪系统

ActiveNoiseControl

现在使用ANC(ActiveNoiseControl)主动降噪系统的豪华车不少,它的原理很简单,类似于我们日常实用的降噪耳机。通过车载音响扬声器,发出与发动机及外部环境噪音相反的声波,从而主动抑制传入驾驶室的噪音。

ANC(ActiveNoiseControl)主动降噪系统工作原理

而在全新ES上,这一系统更主要的应用在ES300h混合动力车型上。“这并不能简单的理解为配置水平的高低。”雷克萨斯的工程师解释说。

“之所以将ANC主动降噪系统主要使用在混合动力车型上,是因为混合动力车型起步非常安静,而当发动机介入时就会显得这部分噪音过于明显,因而我们使用主动降噪系统针对这部分噪音进行有效的抑制,以保证车内持续的静谧。”

只是比老款更更更更更安静么?

不是,这次工程师做了一些噪音筛选

NoiseSelection

在NVH领域,近十几年来有这样的研发趋势——不是一味的降低噪音,将零噪音作为目标。雷克萨斯全新ES的噪音控制工程师也是这么去做的。这位工程师说:

“我们之前做出过一台非常非常安静的车,但后来试验的时候觉得它‘太傻了’。我们现在就能够实现这样的噪音控制水平,但很显然这不是我们的目标,我们需要让驾驶者和乘客听到一些他们需要听到的声音,而不是一味的将所有噪声都阻隔到外面。”

是的,噪音工程师通过对于复杂的噪音频谱的分析,首先是将人耳敏感的绝大多数高频噪音滤掉,而要说在驾驶过程中,全新一代ES与现款ES最大的区别就是它明显的将来自发动机的部分噪音放了进来。这似乎和上面说的ANC主动降噪系统控制的发动机噪音部分有些矛盾?

对于发动机工作时的噪声,雷克萨斯全新ES的NVH工程师做了一定程度的筛选

并非如此,在试驾中,我们比以前更难去判断发动机是何时开始介入工作的,按照NVH工程师说法,ANC主动降噪系统主要是在这时起作用,这有效的在听觉上帮助电动机与发动机更无缝的进行动力衔接。而当我急加速时,这时传入座舱内的发动机高速运转的声音明显要大于现款ES,当然我并没有觉得这声音很吵。很显然,这是工程师们有意为之的结果。不过,之后在中国市场上市的全新ES这部分究竟是何种表现,我觉得还有待观察。要知道,有不少汽车品牌在中国市场投放的车辆会将发动机舱的隔音做的更好,因为中国消费者需要更安静,而很多工程师表达过,欧美市场的大部分驾驶者需要在声音上与车辆进行更有效的沟通。

就像我刚才说的,近十几年,雷克萨斯对于ES舒适的大中型豪华轿车定位的强化,让它不断的在舒适性和车内的静谧性方面进行持续性的改进。当你习惯于2.5升发动机+电动机的混合动力系统那种安稳的状态后,我敢保证你会对任何豪华品牌的2.0T四缸涡轮发动机都觉得有点小吵。很显然,全新一代ES在这方面做到了更高的水平,这也是一款豪华品牌的中高级轿车基础素质的一个重要体现。

篇幅所限,我们今天的内容就截止到这里,主要带大家去了解此次试驾中给我留下了非常深刻印象的部分——全新ES的车内噪音控制。下期,我们将重点来讲述雷克萨斯全新ES在驾驶中表现出来的变化在哪里。

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