納什維爾(Nashville),美國田納西州的首府,位於坎伯蘭河畔,而這裏也是鄉村音樂的發源地。儘管是一個州的首府,但卻是一座只有60萬人口的小城市,開車十來分鐘,你便發現已經離開市區,周圍的風景宜人,而這就是此次雷克薩斯全新ES全球試駕的地點。

2017年,作爲純進口品牌的雷克薩斯在華全年銷量爲132864輛,依舊保持着二十個百分點以上的增長,令人喫驚的是其在中國最熱門的車型不是SUV,而是中高級豪華轎車ES。它不是你們追捧的後輪驅動,也沒有多強悍的動力,更沒有加長,但就是這樣,去年卻貢獻了雷克薩斯一半的銷量,達到了6萬多臺!

如果你沒開過ES,一定好奇ES到底好在哪?如果你是ES車主,也許你會問這臺新款ES此番有了哪些變化?好了,從今天開始,我們將分幾期爲大家全面介紹這款全新ES,在設計、動態駕控感受,以及噪音控制等多方面的具體變化。

▲ 圖爲雷克薩斯全新ES300h

我身邊有兩位同事都開ES300h,爲了能更準確的體驗出全新產品在駕駛和乘坐中的變化,我特地跟其中的一位同事換了一段時間車開,帶着對老款的餘溫,在納什維爾(Nashville)郊外的鄉間道路上充分感受了一下全新產品的具體變化。

上篇我們講到,大概從第四代ES(XV30)開始,雷克薩斯對其定位進行了調整,那種帥氣的、又帶有一定運動性和輕奢屬性的定位,被更舒適、更豪華的取向所代替,隨即的五代、六代產品在這方面被進一步強化。來納什維爾前,我每天開着同事的六代目ES上下班,不用太多時間,三天後我就發現它太適合日常通勤了,因爲它太舒服,太安靜了……

進一步強化的車內靜音水平,

甚至超過了全新LS?

MeasurestoReduceWindNoise

受到現場條件的限制,我們沒有機會去測試對比全新ES車內具體的靜音水平,但卻能感受到這方面ES的工程師將噪音控制做到了新的水平。現場的溝通中,我問全新ES在NVH(噪聲、振動與聲振粗糙度,即Noise、Vibration、Harshness的英文縮寫)方面的工程師,怎麼感覺這臺車的噪音控制比LS還好的時候,他如是說:

“感謝您這麼高的評價,太過獎了,我實在不敢拿這臺車的噪音控制水平和雷克薩斯LS相比。”

“哦……”

當我正想着,可能和我前後不同的試駕環境讓我產生了判斷的偏差時,這位工程師又馬上補充說:

“當然,我們這臺車NVH的對標對象,是照着奔馳S級做的!”

“……”(我還以爲他是個很謙虛的人,)

如果從噪音的來源來看,我們也可以從乘車人的角度講噪音分爲路噪、風噪、發動機噪音以及車內外部件所產生的共振。而雷克薩斯的工程師在這方面的感性目標是——可以在車內輕鬆的交談。(注:一般豪華轎車的車內噪音在55-60分貝之間,而人輕聲說話的聲音在40-60分貝之間)

輪轂全新的吸聲結構進一步降低來自地面的噪音

NoiseReductionMeasuresintheWheels

地面的路噪主要來自於橡膠輪胎:

1、輪胎花紋間隙的空氣流動和輪胎四周空氣擾動構成的空氣噪音;

2、胎體和花紋部分震動引起的輪胎震動噪音;

3、路面不平造成的路面噪音

爲了舒適,很多車型都在使用靜音輪胎,通過花紋的重新設計來解決以上1、2點所帶來的的噪音問題。但同時,實際情況是效果有限,確實很有限。無論你是否換上靜音輪胎,還是需要在車門、輪拱上方、翼子板等位置上加裝更多的隔音材料,來阻擋這些噪音。

然而除了阻擋噪音的進入,雷克薩斯的NVH工程師還想到了從源頭去消除噪音——18寸輪轂上採用了空心外圈降噪輪轂設計,使來自地面的滾動噪音進一步降低。具體來講,輪轂受力較大的部位剛性進一步提升,而與輪轂剛性關係不大的部位採用空心處理。這種空心外圈降噪輪轂結構利用的就是亥姆霍茲共振結構(AHelmholtzresonatorstructure)。

此次全新ES裝備的18寸輪轂上採用了空心外圈降噪設計。

可以從現場一個切割輪轂上看到用於降噪的空心設計,仔細看也可以看到上面空腔與外部連接的小開口。

小知識: 這裏就提到一個概念,亥姆霍茲共振結構(AHelmholtzresonatorstructure)。亥姆霍茲(H·von·Haimuhuozi),是德國19世紀偉大的物理學家和生理學家,我們大學所學的力學三大基本守恆定律之首的“能量守恆定律”就是他最大的科學成就。而亥姆霍茲共振原理,則是亥姆霍茲在聲學領域的著名成就之一。

雷克薩斯NVH的工程師正是利用了這一空腔共振吸聲結構,降低駕駛過程中的輪胎共振效應。最簡單的空腔共振吸聲結構是亥姆霍茲共振器,它是一個封閉空腔通過一個開口與外部空間相聯繫的結構,如下圖(a)所示,這種結構材料本身需要具有足夠強度。

亥姆霍茲共振器的吸聲原理可用上圖來說明,當孔深t和孔徑d遠小於聲波波長時,孔頸中空氣柱的彈性變形很小,可簡化成一質量塊來處理,其作用類似於一個活塞,空腔V中的空氣起着空氣彈簧的作用,它們的組合類似於一垂直懸掛的彈簧振子,如上圖(b)所示,當外界入射波的頻率等於系統的固有頻率f0時,孔頸中的空氣柱就由於共振而產生劇烈振動,克服摩擦阻力而消耗(吸收)聲能。

全程幾乎沒有聽到風噪

MeasurestoReduceWindNoise

至於風噪,這次試駕最快的時候差不多可以開到120km/h,這過程中幾乎聽不到什麼明顯的來自車體外部的風噪。上次我們講到,雷克薩斯全新ES的車身高度比上一代降低了5mm,而發動機蓋高度降低了15mm,整車風阻係數則從0.27Cd降低到了0.26Cd。爲了儘量減小風噪產生的噪音,工程師們同樣做了大量的測試工作:

“我們測試了非常久的時間,在風洞中,我們在車身上佈置了幾十個噪音採集點,不斷的測試、不斷的優化,最終達到我們的目標。” NVH工程師說。

全新雷克薩斯爲了捋順氣流,降低風阻的小風刀在全新ES上仍可見。

全車隔音都在哪些方面進行了升級?

Chassis

全新ES全系標配了前側窗雙層降噪玻璃,而考慮到中國用戶對於後排的需求,在中國地區銷售的車型還將配備後側窗雙層降噪玻璃。

全封閉底盤以及大面積吸音隔音材料:全新ES的底盤採用全封閉設計,而內室地板吸音和隔音材料覆蓋面積從現款的68%提升到93%。儀表板內消音部件通常具有三層結構,隔音板夾在兩層毛氈層之間。而HybridAcoustics混合聲學技術的運用,可以利用內側毛氈層的特性根據部位的不同進行不同的使用,以實現吸音或隔音。通過在正確的部位有效使用正確的材料,達到更優的吸音和隔音效果。

因爲車體本身就像是一個箱體,而聲音本身就有折射和重疊的性質,當聲音傳入車內時,如沒有吸音和隔音材料來正確的完成吸收和阻隔,噪音就會不斷折射和重疊,形成的共鳴聲。

車內噪音的最後一道防線

——ANC主動降噪系統

ActiveNoiseControl

現在使用ANC(ActiveNoiseControl)主動降噪系統的豪華車不少,它的原理很簡單,類似於我們日常實用的降噪耳機。通過車載音響揚聲器,發出與發動機及外部環境噪音相反的聲波,從而主動抑制傳入駕駛室的噪音。

ANC(ActiveNoiseControl)主動降噪系統工作原理

而在全新ES上,這一系統更主要的應用在ES300h混合動力車型上。“這並不能簡單的理解爲配置水平的高低。”雷克薩斯的工程師解釋說。

“之所以將ANC主動降噪系統主要使用在混合動力車型上,是因爲混合動力車型起步非常安靜,而當發動機介入時就會顯得這部分噪音過於明顯,因而我們使用主動降噪系統針對這部分噪音進行有效的抑制,以保證車內持續的靜謐。”

只是比老款更更更更更安靜麼?

不是,這次工程師做了一些噪音篩選

NoiseSelection

在NVH領域,近十幾年來有這樣的研發趨勢——不是一味的降低噪音,將零噪音作爲目標。雷克薩斯全新ES的噪音控制工程師也是這麼去做的。這位工程師說:

“我們之前做出過一臺非常非常安靜的車,但後來試驗的時候覺得它‘太傻了’。我們現在就能夠實現這樣的噪音控制水平,但很顯然這不是我們的目標,我們需要讓駕駛者和乘客聽到一些他們需要聽到的聲音,而不是一味的將所有噪聲都阻隔到外面。”

是的,噪音工程師通過對於複雜的噪音頻譜的分析,首先是將人耳敏感的絕大多數高頻噪音濾掉,而要說在駕駛過程中,全新一代ES與現款ES最大的區別就是它明顯的將來自發動機的部分噪音放了進來。這似乎和上面說的ANC主動降噪系統控制的發動機噪音部分有些矛盾?

對於發動機工作時的噪聲,雷克薩斯全新ES的NVH工程師做了一定程度的篩選

並非如此,在試駕中,我們比以前更難去判斷髮動機是何時開始介入工作的,按照NVH工程師說法,ANC主動降噪系統主要是在這時起作用,這有效的在聽覺上幫助電動機與發動機更無縫的進行動力銜接。而當我急加速時,這時傳入座艙內的發動機高速運轉的聲音明顯要大於現款ES,當然我並沒有覺得這聲音很吵。很顯然,這是工程師們有意爲之的結果。不過,之後在中國市場上市的全新ES這部分究竟是何種表現,我覺得還有待觀察。要知道,有不少汽車品牌在中國市場投放的車輛會將發動機艙的隔音做的更好,因爲中國消費者需要更安靜,而很多工程師表達過,歐美市場的大部分駕駛者需要在聲音上與車輛進行更有效的溝通。

就像我剛纔說的,近十幾年,雷克薩斯對於ES舒適的大中型豪華轎車定位的強化,讓它不斷的在舒適性和車內的靜謐性方面進行持續性的改進。當你習慣於2.5升發動機+電動機的混合動力系統那種安穩的狀態後,我敢保證你會對任何豪華品牌的2.0T四缸渦輪發動機都覺得有點小吵。很顯然,全新一代ES在這方面做到了更高的水平,這也是一款豪華品牌的中高級轎車基礎素質的一個重要體現。

篇幅所限,我們今天的內容就截止到這裏,主要帶大家去了解此次試駕中給我留下了非常深刻印象的部分——全新ES的車內噪音控制。下期,我們將重點來講述雷克薩斯全新ES在駕駛中表現出來的變化在哪裏。

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