#老司機聊汽車知識#
近日有些網友提出了這么一個有趣的問題:
都說電動汽車安靜,為何宏光MINI、科萊威等微型車有明顯的電機噪音,高速行駛和燃油車沒有區別?這是怎么回事?
不能否認有些電動汽車也存在“發動機噪音”,噪音較大的多見于價格低廉的微型車,定位稍高的代步車則能通過理想的隔音和“屏蔽”掉這個噪音源。其實電機在運行中也是會有聲音的,只是相較于內燃機巨大的噪音低至可以忽略不計;它的噪音源主要有三個,分別為電磁噪音、機械噪音和空氣動力噪音。
電磁噪音的形成是因為電磁振動吊車,概念是電機氣隙磁場作用于電機鐵芯的時候產生的電磁力激發造成,氣隙磁場決定于定子和轉子然偶組磁動勢和氣隙磁導;這樣的描述也許不太好理解,說白了需要理解的就是此次會產生噪音就得了。
機械噪音則是因摩擦而產生,電機唯一存在磨損的是軸承和換向部分吊車公司,以及減速齒輪;高標準的軸承噪音微乎其微,減速部分需要讓動力經過適當調整后再進入傳動系以驅動車輪。那么這兩個機械部分如果標準偏低則必然會有噪音,就像是一些電瓶車會有明顯的噪音是一個道理。
關于軸承的問題需要科普一個冷知識點,曾經在汽車行業流傳著這么一個測試。
用手撥拉一個進口德國制造的軸承和另一個國產軸承,國產軸承轉一會就停了,德國軸承轉了好長時間。
于是就有了德國“工匠軸承”標準高的說法,這些微型電動汽車噪音大主要是用了國產軸承;然而這個測試是很無恥的測試,其使用的進口德國軸承型號被一工程師確定,其價格高于測試中的國產軸承幾乎十倍。于是該工程師選擇了一個價格與進口軸承(折算后)相當的國產軸承進行測試,同樣有手撥拉的轉動時間遠超德國軸承;檢測得出的滾阻、外圈滾道等位置的公差和彈性變形量等參數也有絕對領先優勢。
所以不存在國產軸承差或其他零部件標準低而無法造出高標準國產汽車的說法微型軸承型號,這種說法就像是說中國制造不出來圓珠筆的圓珠一樣可笑,屁大點市場被太鋼燒了一爐就基本打破平衡了,隨之而來的是一些歐洲小微型家族企業的“維權”,不造這種圓珠無非是看不上這塊市場的體量罷了。那么為什么還有像宏光MINI等微型車一樣有明顯電驅系統噪音的車呢?因為不論進口還是國產軸承都分多個等級,標準低則價格低、標準高則價格高;五菱是個涵蓋美國企業的三方合資車企,選擇的一些零部件都是二等品,當然這也有其車輛價格定位低的因素,對于這些車是不能要求多高的。
反之價格在10萬左右的電動汽車基本都沒有了這種噪音,原因當然是零部件的標準高了。
【空氣動力噪音】比較特殊,電機的定子和轉子雖然不接觸,但是高轉速的轉子表面上還是會產生空氣渦流,電子只有在真空環境中運行才能避免這個噪音,然而不可能做到真空、太空中都不是絕對真空。所以渦流噪音總還是存在的,其次帶轉子的平衡性也會產生噪音,這與電機的制造工藝標準有一定關系。
所以電機本身確實存在噪音,區別時高標準電機噪音很小、低標準電機會有些刺耳,但也比曾經小微型車使用的三缸機好很多。
高標準電機的聲音不算是噪音,低速加速時有些很低的“嗡——持續聲”,聲音像是蚊子翅膀振動的聲音但并沒有那么尖銳,聲線是比較柔和的;類似于渦輪增壓器泄壓閥“咻”的聲音,或在很遠的距離外聽到飛機引擎的聲音。這個聲音比較溫潤,即便高轉速運行也不會像內燃機一樣刺耳。
高速駕駛的電動汽車為何與燃油車感覺相當?
這是個不能否認的事實,有些燃油車以120km/h的時速巡航時,車內駕駛位噪音強度在65db(分貝)左右,高標準的車輛可以低至60-62db;然而電動汽車普遍也在這個范圍內,那么電機為什么沒有體現出靜音呢?原因再簡單不過。
汽車噪音源有多個,在不同車速中突出的類目不同。
低速蠕行·發動機噪音中速駕駛·輪胎噪音高速駕駛·風噪低速駕駛的時候車輪轉速低,空氣阻力也很小;輪胎在轉動過程中會出現橡膠結構的變形,變形量的大小直接影響抓地力的強弱,也同時影響噪音強度的高低。低轉速時的變形量小,輪胎噪音就會比較低,此時最突出的就是內燃機加速時“嗷嗷”的噪音,高水平的電動汽車在這個車速期間內就算沒有噪音了,最多出起步瞬間“咻”的一聲的、悄悄話強度標準的聲音。
那么中等車速駕駛的時候輪胎會因變形量大而出現噪音微型軸承型號,高速駕駛的時候難道不應該更大嗎?答案當然是會更大,可是卻不見得能聽見或聽清,因為高速時最強的噪音是風噪。空氣在地表上的所有空間內、不會缺失也沒有死角,那么汽車行駛中就要推開空氣才能前行;而空氣雖然無形但卻有質,推開有重量的空氣會損耗動力,同時也會與空氣產生摩擦而出現振動。任何樂器能發出聲音都是依靠引起空氣共振。
車輛高速行駛中會推開大量的空氣、形成環繞車身的高速氣流,所以風噪就會非常大;大到可以掩蓋胎噪和發動機噪音,這就是為什么電動汽車高速駕駛時也會有明顯噪音的原因。
結語:電動汽車之所以會感覺安靜,主要原因是家用車超九成的時間都是在中低限速的道路上駕駛,噪音主要來自發動機和胎噪;那么只要使用高標準的電機、軸承和換向器,電驅系統自然就會很安靜嘍。
至于部分小微型車的要求確實不宜過高,對比的前提一定是“等價”,用三萬級別的電動汽車對比同級燃油車還是會感覺安靜的。