发动噪音战争

电动汽车的受欢迎程度和问题

随着电动汽车继续与消费者的流行，新的电动汽车（EV）制造商以及传统汽车制造商正在迅速更新其整个车队 - 驾驶员似乎很兴奋地向传统燃烧引擎说“告别”。但是，随着公众对电动汽车的兴趣的增长，申诉也是如此，特别与内部噪音有关 - 从道路和轮胎发出的噪音，其他车辆，声车警报系统（AVA），风或其他新来源或其他渗入车辆机舱的新来源。无论车辆中有什么发动机，驾驶员都期望购买新车时最舒适的驾驶体验，包括安静的内部装饰，但可能最尤其是在购买像电动汽车这样的高科技产品时。

自然，这给电动汽车制造商带来了一套新的问题，更不用说晚期干预可能会为每种车辆变体花费大量的钱。让我们放大几个。

电动汽车带来…噪音？

传统车辆和电动汽车之间最明显的区别是推进系统 - 一种使用传统燃烧引擎，另一个在电动机上运行。尽管传统的燃烧发动机和动力总成创造了自己的一套噪声问题，但用电动推进系统代替了这一问题，对电动汽车制造商带来了全新的挑战。由于缺乏辅助空气排气和进气系统，轮胎和风噪声之类的东西更为主导。最重要的是，电动机和辅助系统（例如泵，HVAC，电池冷却系统和压缩机）会增加不良，音调和非常烦人的噪音贡献。

EVS的另一个经典疼痛点是有限的范围。增加范围的最佳方法是什么？通过建造更轻的车辆。除了车辆变得更轻和更硬时，由于质量和阻尼降低噪声的降低，通常会更加嘈杂。设计练习成为一个迭代过程：去除体重，评估噪声的增加，有选择地增加处理，质量和阻尼以纠正问题。这变成了对汽车制造商的优化挑战。

让我们将重点转移到乘客身上。如今，您希望在任何新车（尤其是高端豪华电动汽车）中期望的一项典型功能是语音识别。创建语音识别系统是为了使驾驶员专注于道路，而不是不断地被手持设备分散注意力，而我们的眼睛通常会粘合到。这些系统可以做任何事情，从要求Siri®阅读传入的文字或打电话回家。但是，当噪声使用系统干扰驾驶员时，这将否定了完全使系统完全恢复到手机的好处，并导致非常沮丧和分心的驾驶员。制造商的最高优先级是驾驶员安全，该安全性由有效的语音识别系统增强。

为了与安全的主题保持一致，我们不能忘记脆弱的道路使用者（VRU）的安全性，包括行人和骑自行车的人。到目前为止，我们大多数人都听说过人们因无法听到电动汽车临近而受到重伤甚至被杀的事件。这很快导致了声学车辆警报系统（AVA）。截至2019年，该系统是多个国家 /地区的电动汽车制造商的要求，旨在发出车辆警告，并提醒VRU，以低速发电。尽管没有人会反对具有这一重要功能，但OEM仍然需要确保，尽管最低噪声水平在外部满足，但它并没有为机舱内的乘客造成另一个声学扰动。

如何打击噪音

由于所需工程学科的互操作性和互连，解决这些挑战中的每一个都是一项复杂的任务。然而，在市场推出之前以及整个生命周期之前，首先将新技术推向市场并建立对其性能的信任，OEM必须平等地找出所有这些结果，并充满信心地提早提交。这在复杂性之上增加了复杂性。工程师只能在现实生活中实际上评估最终车辆的全部情况，才能有效地管理日益增长的复杂性。同时使用真实数据和真实物理实际实验的能力使工程师首次获得噪音目标所需的额外自由度：虚拟原型制作可以通过虚拟复制产品开发来取代物理测试和原型的自由，通过模拟进行测试和制造。

虚拟原型（在这种情况下是我们的虚拟新车）基于多域模拟模型，可捕获ESI在材料物理学方面的独特经验，并配备了声学模拟功能，用于内部和外部噪声分析。来自本特利（Bentley）等领先汽车制造商的声学工程师依靠虚拟原型来预测电动汽车特有的噪声路径和来源，并在开发周期中展示了前期的声学性能：

• 量化和排名有助于内部声学性能的最重要的噪声路径
• 确定对车辆身体引起的内部噪声的空气声音贡献
• 设计和优化隔热套件，以成本效益的重量，成本和降噪功能，以符合品牌噪声目标
• 使用电动机封装来减轻音调噪音
• 评估内部和外部噪声的轮胎的结构和声学贡献

ESI与行业领导者合作，利用先进的数字技术实现其大胆的可持续性目标。以本特利为例。他们开始从单点数值模拟到100％虚拟原型制作。Bentley Motors的声学工程师Simon Noble分享了这一点：

“通过使用虚拟原型制作，本特利成功地完成了我们打算做的事情 - 首先在创建物理部位之前先优化虚拟世界中的飞行刺激。同时，我们减少了物理原型，为客户创造了最安静的驾驶室体验。虚拟原型制作意味着构建更少的原型并减少我们的测试里程。它还有助于在早期阶段影响汽车的设计和工程，并在广泛的测试阶段带来重大好处。”

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