本田 CB750 Hornet 测试了近 100 个排气装置以找到完美的声音

任何自认为对电机世界(尤其是摩托车)充满热情的人都会知道,声音是任何机器在其性能中传递给机器的感觉包中不可分割的一部分。在此背景下, 吊带 试图向我们解释他们在围绕这个主题开发模型时所采用的艰巨而完美的过程。

出自于 辰巳同学作为 NVH(噪声、振动和声振粗糙度、噪声、振动和动态优化)方面的专家,深入参与了本田发动机的开发,我们可以沉浸在所有这些参数中,从声学的角度来看,这些参数负责赋予该品牌的任何发动机一种个性。燃烧产生的过程。

当声音成为每辆本田汽车性格的另一个组成部分

本田听起来是一个“完整的产品概念”

在与日本技术人员的谈话中,他解释说,飞行员感知到的第一件事是“进气间隔内的燃烧感觉”,这种感觉设定了人们对发动机在转速上升和下降时的表现的期望。进气范围是发动机内曲轴旋转的时刻,将活塞从其最高位置移动到其循环的底部,同时进气门打开。

从技术上讲,这被称为“脉搏感觉”,这是一种无法人工创造的现象。 “除了发动机自身的燃烧之外,很难通过任何其他方式产生这种脉冲感””,他指出,并强调了这样的想法:真实的特性必须源自引擎本身,而不是装饰元素或电子附加组件。

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这一理念对发展有着深远的影响。与工程师简单地尝试不同的排气装置直到找到合适的声音的想法相反,Tatsumi 先生明确表示,声音的创造永远不会与车辆的整体概念隔离。排气原型并不是仅仅为了追求某种基调而开发的,而是考虑到了诸如 “动力、操控、设计和路上的感觉。”

然而,实验的规模可能令人惊讶。在 CB750 Hornet 的开发过程中,Tatsumi-san 记得 “我们尝试了大约一百种不同的配置只是为了评估声音。” 每次测试都代表一个小的调整:不同的内部结构、不同的频率响应或与发动机燃烧特性的特定相互作用。

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“人类的感知仍然是不可替代的”

所有这些都是为了逐渐接近准确反映摩托车整体概念的声音。现代开发很大程度上依赖于数字仿真,发动机声学也不例外。本田在生产任何物理原型之前都会对声音特性进行数字建模和分析。这些工具的精度大大提高,使工程师能够从过程的最早阶段探索声学行为。

然而,Tatsumi-san 很快指出数字分析有其局限性: “如果不测试实际的摩托车,仍有一些方面无法确定。””,他说。这就是人类感知仍然不可替代的地方。虽然频率​​、音量和响应可以测量并以图形方式表示,但最终的决定并不是来自屏幕。

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“最终,我们根据人类的感知做出决定“Tatsumi-san 解释说。声音不仅应该响应分贝目标,还应该代表产品的整个概念:摩托车作为车辆的感觉如何,而不仅仅是它在孤立的情况下听起来如何。这种以人为本的方法超越了骑手本身。

“声音不能被视为次要的东西”

本田评估声音 “在驾驶员耳朵的高度” 以及从第三方的角度,即从道路上观察摩托车或共享城市环境的人的角度。工程师分析频率、音量、油门响应和微妙的 “声音变化的细微差别” 将一种发动机与另一种发动机区分开来。奇怪的是,灵感并非来自音乐或自然,至少不是有意识的。

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Tatsumi-san 承认,根据他的经验,发动机声学是根据工程逻辑而不是情感参考开发的。艺术不在于模仿,而在于精炼:从燃烧中提取最理想的元素,并消除其他一切。辰巳先生分享的最有说服力的结论之一是声音的发展有多早开始。

在全新发动机中,NVH 专家从规范定义阶段就参与其中。一旦开始讨论点火提前或气门正时、燃烧行为的基本要素、声音和感觉就已经形成了。这个早期的含义反映了一个更广泛的事实:声音不能被视为次要的。

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一旦定义了燃烧的基本特性,发动机可以提供的特性范围实际上就固定了。逃避可以强调或软化某些特征,但它不能发明它们。这一现实迫使我们必须确定复杂的优先事项。毕竟,声音是一种主观的东西。 “声音是一种感官评估,因此设定目标可能很困难””辰巳小姐解释道。

“它帮助每个模特表达自己的身份”

有些模型要求严格遵守数字绩效目标,而另一些则允许更大的自由度来追求情感诉求。在所有情况下,平衡都是通过仔细讨论的过程来决定的,该讨论过程以每辆摩托车的概念为指导,而不是按照通用标准。当同一个机械底座服务于多个型号时,这一原则变得更加重要。

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Tatsumi-san 指出了 CB1000F 和 Hornet 等摩托车之间的差异,其中凸轮轴规格经过修改以重新定义燃烧特性。一个赌注 “低速时的强烈而严肃的感觉”,而其他优惠 “转速上升时的运动感、高频感”。由于发动机内部改装的可能性有限,排气系统成为一个强大的差异化工具,帮助每个车型表达自己的身份。

这是通过发动机本身的复杂工程工作实现的。 CB1000F的四个气缸采用不同宽度的进气道(1号和2号气缸采用50毫米进气道,3号和4号气缸采用40毫米进气道)。除此之外,气门正时相差 17 度,可产生类似于“心跳”的特征声波,完全由内部发动机组件产生。

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尽管逃避在视觉和情感上都很突出,但它的作用却经常被误解。 “从根本上来说,排气管起到了消声器的作用””辰巳小姐解释道。它的功能不是创造声音,而是消除工程师不想听到的声音。通过有选择地衰减某些频率,通常减少低频并保留高频,工程师设法突出燃烧中已经存在的特征。

流程中的其他基本细节

设计细节也会影响感知。定向排气口可以将声音引导向骑手,就像 CB125R 上的情况一样,甚至可以利用道路产生的混响。然而,每个决定都会产生后果,因为它不仅影响声学效果,还影响摩托车的整体概念。辰巳小姐坚持一个关键的想法: “不可能通过排气产生发动机燃烧过程中以前不存在的声音或节奏。”

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即使是视觉上独特的元素,例如 CB1000F 的扩音器式消音器,也符合同样的逻辑。虽然外部形状可能由设计目标决定,但声音是由内部结构和发动机规格(例如正时)定义的。就 CB1000F 而言,本田特意将排气的频率响应调整为较低的音域,以强化其个性。

现代电子控制系统为体验增添了新的维度,完善了油门响应和扭矩传递。然而,辰巳女士明确表示,电子设备不是用来发出人造声音的。 “我们从来没有用电子控制来创造声音”,他说。相反,电子设备使骑手能够更加自信地了解发动机特性的不同方面,例如,在条件或驾驶模式允许的情况下,可以享受更具侵略性的感觉和声音。

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当被问及最令他自豪的发动机时,Tatsumi 先生提到了 2023 赛季推出的 CB750 Hornet 和 XL750 Transalp 上的发动机。在这两种情况下,本田都将双排气口调整为不同的频率,随着发动机转速的增加而产生脉动的感觉,这种声音与客户的联系特别好。

显然,市场的反应证实了工程界已经预料到的事情。最终,辰巳先生的反思表明,发动机的声音既不只是艺术,也不纯粹是科学,而是两者之间有纪律的对话。真正的特性不能在开发过程结束时添加:必须从第一个火花开始就将其设计到发动机中。