隔音棉—有它就安靜?沒它沒良心?

2016-03-18 16:30:27 作者:宗澤

  【太平洋汽車網 用車寶典頻道】在這一篇帖子,圈養(yǎng)工程師為諾粉得罪了兩名同事。他們還找來了一床棉被當群眾演員,還忍不住夸了蒙迪歐的非外形優(yōu)點。

【寫在前面】

  由于總是有諾粉問我們:《小強實驗室》到底靠譜不?諾諾也專門花時間關注了小強,起初是覺得節(jié)目里有些方法很奇怪,至少從汽車工程師的角度不夠嚴謹,竟然得到那么多人的跟風。但后來看到創(chuàng)始人聊《小強實驗室》的創(chuàng)辦目的,覺得出發(fā)點還是蠻正的,本質是想讓國人更懂車,少被忽悠,只是他們不是汽車科班技術背景罷了。

  《小強實驗室》道出了很多真相,但某些內容不夠科學嚴謹,容易誤導消費者掉進另一個坑里。因此我們技研部打算出一系列帖子,把小強說得不夠恰當?shù)哪屈c事兒,都做一個澄清和梳理,讓小強的效用更完美。

  就像吃完飯后,要吃一粒維生素一樣,諾諾就是這粒均衡營養(yǎng)的藥片,看完《小強實驗室》后,記得吃哦。

  請看第一期《點評小強》——10~15萬轎車發(fā)動機蓋隔音棉測試。

【隔音棉是什么?】

  發(fā)動機隔音棉,就是安裝在發(fā)動機艙蓋下的植絨織物。一般來說,高檔一點兒的車都會安裝發(fā)動機隔音棉,因為它能夠有效阻隔發(fā)動機艙的噪音,提高車輛的舒適性。

圖:陸巡中東丐中丐版不僅有隔音棉,竟然還有氣動撐桿哦!

原廠的發(fā)動機隔音棉是用塑料扣或螺絲固定在發(fā)動機蓋上。而淘寶上賣的改裝隔音棉是黏在機蓋上,在隔音棉外往往還包著一層鋁箔,起到定型的效果。用鋁箔定型,不僅顏值高——看上去專業(yè),而且成本低——它可比一大塊塑料板便宜多了。

【隔音棉普遍嗎?】

我們調查了愛車的諾諾·上海店內停放的近百輛車(包括員工車輛),統(tǒng)計了發(fā)動機隔音棉普及程度,如下表所示:

可見,高檔汽車基本都安裝了發(fā)動機隔音棉,但也有兩朵大奇葩沒有裝隔音棉——大眾途銳福特E350。不過這兩款車都是搭載V6或V8發(fā)動機,運行噪音已經很低了。

圖:途銳沒有隔音棉

  中端車型的隔音棉普及率比較高,低端車型只有一半左右的車輛安裝了隔音棉。值得注意的是,在低端車型中,近兩年生產的車型更愿意安裝發(fā)動機隔音棉。也許兩三年后,無論車價高低,隔音棉都會很常見。

【隔音棉的隔音效果如何?】

  我們找兩位同事借了代步車——老款雷克薩斯LS460和2014年款的福特蒙迪歐,測試隔音棉對發(fā)動機噪音的影響。其中一臺是大排量V8自然吸氣發(fā)動機,但車齡較長;一臺是中小排量的四缸渦輪增壓發(fā)動機,但車齡很短。

  圈養(yǎng)工程師在測試時,車輛始終掛N擋,轉速為3000轉/分,利用分貝儀采集噪聲音量。

本文所有條形圖單位為:dB

  首先是測量駕駛員的耳旁噪聲,這是最能代表車內人員真實感受的噪聲指標了。試驗結果表明,隔音棉只能降低車內噪音1.3~3分貝。從數(shù)據來看,隔音棉還是有點作用的嘛,駕駛員位置的噪音立馬下降了。但實際上,從測試人員主觀感覺來看,這種降低其實微乎其微。

  那隔音棉對于降噪,用處到底大不大?

圖:采集噪音數(shù)據圖,麥克風在發(fā)動機上方

  我們又采集了打開發(fā)動機蓋后的數(shù)據,這次全部在車外采集。如上圖所示,麥克風位置均處于發(fā)電機皮帶輪系正上方。此時,車輛依然是N檔,發(fā)動機轉速穩(wěn)定在3000轉/分。

  這次試驗結果更加明顯:發(fā)動機蓋打開后,LS460發(fā)動機噪音為84.6dB,福特蒙迪歐是88.9dB(V8老戰(zhàn)士終于戰(zhàn)勝了四缸俊后生);合上機蓋后,兩車噪音迅速下降至72dB左右,足有14dB左右。

  給大家一個概念,強度下降10dB,主觀感受的音量下降一半,大家自己去想象衰減14dB的感覺。

  而此時,有無隔音棉僅僅影響了3dB左右,綜合耳旁噪聲的數(shù)據,我們可以得出如下結論:

  隔音棉有效果,但和機蓋、車身隔音效果相比,效果非常有限。

無論如何,福特蒙迪歐的降噪能力,令人印象深刻??赡芤驗橥碚Q生了8年,采用了很多新科技,蒙迪歐的噪音水平達到了N倍身價的LS460的水準。從一個細節(jié)看出來,福特對于這款車,是下了很多心思的。

圖:沖壓成蜂巢造型的機蓋內表面

圖:兩層沖壓板結合處的隔音膠,可惜做工還糙點兒,溢出不少來

  卸下隔音棉后,我們看到了沖壓成蜂巢板一樣的機蓋內表面。精巧的蜂巢造型,在保證支撐強度的前提下,能夠降低不少重量。不過福特的巧思不止于此,工程師在兩層沖壓板材結合處,填充了大量軟性的隔音膠,阻隔了發(fā)動機噪音的傳遞。

  我們知道,發(fā)動機能夠發(fā)出高、中、低頻各種振動,傳入耳朵的噪音只是它超復雜振動的一個小股分支。而發(fā)動機機蓋是薄而平整的板材,這種結構的金屬零件,共振頻率是很低的。如果不經工程師的精心處理,發(fā)動機振動就是鼓槌,而發(fā)動機機蓋就是鼓面——車內觀眾的耳朵可就“有福”咯!

  對于蒙迪歐來說,“工程師的精心處理”就是蜂巢結構和隔音膠。蜂巢結構能夠提升機蓋強度,提升共振頻率,將其從破壞性強的低頻頻段,升高到中高頻段。而隔音膠能夠吸收振動能量,降低共振時的振動幅度。綜合治理下,蒙迪歐的機蓋振動,幾乎不會產生更多的噪音。

  類似的,還記得《如何保存用剩的機油》中,上鏡的那個氣動抽油機嗎(你可別只記得神奇的安全套了)?它和機油桶組成的系統(tǒng),就是個發(fā)動機-機蓋系統(tǒng)的反面教材。文章中提到的“咚咚”聲,因為抽油機工作時,內部柱塞上下跳動,而機油桶的端面就如同鼓膜,積極參與并放大了這個震動,所以發(fā)出特別明顯的聲響。諾諾技師很有才,在桶面上壓個剎車盤,相當于增加了“鼓膜”的重量,改變了油桶的共振頻率,這樣就能顯著降低噪音——也算是工程師級的NVH優(yōu)化了!

圖:機油桶加剎車盤

【隔音棉~被的效果怎么樣?】

  既然隔音棉效果不是很明顯,那是不是因為隔音棉不夠厚導致的呢?

圖:蒙迪歐厚達4cm隔音棉

  我們不妨腦洞開一下,不用隔音棉,而用棉被!

  我們挑選彩蛋·金的代步車作為測試對象,拆除其原廠隔音棉后,將一床棉被放在LS460的發(fā)動機艙蓋的上表面和下表面,分別測試兩種情況下噪聲的衰減情況。為了防止棉花胎高溫自燃,我們在試驗現(xiàn)場做了準備了消防設備,但畢竟我們是專業(yè)人士,建議諾粉們不要模仿。

圖:哎呦!被子掖得不錯哦!

  需要說明一下,由于被子“不合身”,將其塞入發(fā)動機艙后,發(fā)動機蓋蓋不嚴實。不過我們特地“優(yōu)化”了棉被和發(fā)動機艙的接縫,其密封效果還是很好的。

  我們可以看出,盡管夸張地蓋被子,隔音效果還是不太明顯,僅僅比合上機蓋稍好一點兒。即便是和無隔音棉情況相比,隔音棉被也就降噪8dB。盡管降噪效果比用隔音棉好很多,且不論與優(yōu)化排氣噪音、優(yōu)化發(fā)動機懸置、減少共振等相比,光是和機蓋本身的降噪效果比起來,隔音棉其貢獻度微乎其微。

  所以隔音棉的作用只能只是揚湯止沸,算是車輛降噪過程中的一個小細節(jié),并不起關鍵作用。最重要的還是設計、研發(fā)階段的降噪,這就需要優(yōu)化發(fā)動機燃燒、優(yōu)化噴油、優(yōu)化結構、優(yōu)化材料……是個復雜且費錢的系統(tǒng)工程。

【總結】

  發(fā)動機隔音棉是個不起眼的小細節(jié),盡管它的確有用,但用處的確不大。媒體把它請出來,以非常不嚴謹不科學的方法來研究,在諾諾看來純粹是炒作話題。

  但作為消費者,咱們關注發(fā)動機隔音棉卻是天經地義,因為咱們除了這招,也沒其他方法來降噪了。但是如果汽車媒體、研發(fā)單位也只是盯著發(fā)動機隔音棉,而忽略了振動、噪音的本源,那真是一葉障目、本末倒置了。中國的汽車界不缺乏走捷徑的舉措,希望同行們能沉下心來,做更有意義的事情。

  不然,汽車工程師真不如一床棉被來的實在了。

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本文來源于愛車的諾諾微信訂閱號:icheNuonuo(愛車的諾諾原創(chuàng)文章,如需轉載請注明出處)。

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    宗澤 編輯

    用車技術組編輯,我堅信車沒有好壞,只有是否合適。平時愛快門也愛油門,習慣心平氣和的掰扯道理,有問題就快丟過來吧。

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