澎湃的排氣聲浪不但代表著引擎強勁的性能,也是萬千車迷為高性能跑車所傾倒的魅力源泉。相信不少車迷僅僅通過攝人心魂的聲浪,就能立即分辨出自己心儀的車型,自汽車誕生以來,排氣聲浪就成為了內燃引擎時代不可或缺的鏗鏘音符。

為性能跑車的排氣聲浪更趨天籟

為了追求獨具魅力的引擎聲浪,各大汽車廠商可謂不遺餘力,在排氣系統中植入旁通閥(Exhaust Bypass Valve)的方法,則是業界較為普遍也最傳統的方法,這套系統的工作原理在於將排氣管內設置一具閥門,通過控制閥門的開啟或關閉,來扭轉排氣聲浪的變化。當轉速較低時閥門會處於關閉狀態,排出氣流較小,排氣聲浪較為低沉。當引擎處於高轉速或切換至運動模式時,閥門則會打開營造出類似直通管的效果,排氣聲浪自然更加高亢有力。

除此之外,一種叫做“Sound Symposer”的聲浪模擬系統則在近年開始流行,這一系統被通稱為跑車聲浪排氣系統,通過一個小巧的調音裝置,來獲取引擎運轉傳出的音頻,並將其傳遞到駕駛室內,加強駕駛者對於引擎聲浪的聽覺享受。

“Sound Symposer”被通稱為跑車聲浪排氣系統,通過調音裝置獲取引擎傳出的音頻並傳遞到駕駛室,加強引擎聲浪的聽覺享受。

進氣調音器主要由一個共振腔體與一套連接進氣系統及車內管道組成。這個共振腔體可以分為四個腔室,兩個腔室在發動機側,通過中間的薄膜與另外兩個腔室相隔離。當油門開度較大時,引擎所產生的脈衝通過進氣系統,到達引擎側腔室內的薄片處,在外側的腔室內會產生相應的聲波,並通過傳聲管道穿過防火牆,最終傳遞到駕駛艙內。

跑車聲浪排氣系統多用於性能跑車上,特別是 Porsche 對其又為偏愛。因為以一部性能車來講,車內的聽覺品質是營造一部跑車靈魂的關鍵。特別是對於一部 Porsche,設計師希望它在巡航時的引擎聲精緻而富有韻律感,在加速階段則要具有恢弘的壓迫感,借助跑車聲浪排氣系統則可以讓這樣的理想成為可能,而具備可切換功能的前提下,夜深人靜的巷弄也可關閉其系統,讓跑車不會成為擾人的工具。

讓綠色環保車款也能擁有熟悉的性能味

隨著混合動力與純電動汽車的普及,帶來了更高燃效的同時也帶來了一個困擾,那就是排氣聲浪消失了!如果你曾經駕駛過純電動汽車,你一定會發現,負責驅動的電動機運轉起來真是安靜極了,在低速狀態行駛,車輛能發出的噪音也僅僅是來自輪胎,以及幾乎細不可聞的電動機嗡鳴聲。

這對於車內的乘員來說聽起來似乎是個好消息,不過對於路上的行人來講可能就成為一項威脅,一輛不發出任何聲音的電動汽車,行走巷弄間不容易被行人發覺,特別是對於聲音的依賴性更強的盲人,或被手機分散了注意力的行人,沒有引擎聲浪的提醒,就意味著發生交通事故的幾率將大大增加。

另一方面,對於那些富於駕駛激情的年輕人,引擎轟鳴和排氣聲浪的咆哮無疑是他們所尋求的慰藉,也許你已經過了年少輕狂的年紀,但誰有能說自己不曾經歷過對大馬力引擎的憧憬與嚮往,但現在聲音溫順如綿羊一般的節能環保車型顯然不是熱血車主的選擇。

隨著新能源車型聲音問題的日益尖銳,各國政府機構也相繼作出相關的法律規定與要求,例如歐洲議會就規定,在 2019 年以前歐盟區的所有新能源汽車都必須加裝能夠發出虛擬引擎

聲浪的揚聲系統,讓行人們能夠注意到車輛的來往。在 2019 年到來之前,汽車廠商們還有 5 年時間去籌備電動汽車和 Hybrid 車型的聲浪警告系統,但其實已不少廠商已經走在了世界前列。

以精於駕乘體驗的 BMW 自然在這一領域不落人後,早在 2011 年就率先在 M5 上應用了名為 Active Sound Design 的聲浪模擬系統,為車內營造出十足的駕駛氛圍。而在剛剛推出的混合動力跑車 i8 上,Active Sound Design 系統則得到繼承與發展,i8 搭載的 ASD 系統可以依據車輛的工作模式,為車輛提供了三套不同的排氣聲浪音效。

在 BMW i8 行駛過程中,一側的排氣管負責於傳統引擎的排氣功能,而另一側的排氣管內則隱藏著一具揚聲器,在雙管齊下做動讓 BMW i8 具有極富魅力且媲美 V8 引擎的排氣聲浪。同時,BMW i8 在車頭的位置特別設置了一套行人警告系統,可以在車速低於時速 50 公里/小時的情況下,主動發出聲音提示行人有車輛接近。

透過 U-CAR 的實車試駕體驗中,我們發現雖然 i8 僅配置了 1 具 3 缸 1.5 升的小排氣量渦輪增壓引擎,與傳統的大排氣多缸引擎相比,聲浪卻毫不遜色。BMW 的聲學工程師以與 3 缸引擎關係深切的 6 缸引擎聲音為樣本,利用其基頻上的共同點做為調整校準的參考點,將 6 缸引擎聲浪與 3 缸引擎原本的聲浪完美的融合,讓 i8 同樣可以演奏出迷人的聲浪,鼓動駕駛者的熱情。

而即便是在引擎已經啟動的行駛狀況下,在 Sport Mode 與一般模式之間切換,便可以發現,Active Sound Design 系統聲浪的開啟與關閉,都能精准地與 3 缸引擎的自然聲音完美的疊合,從乘員的角度聆聽,僅會覺得聲音突然地變大聲及變小聲,並無法分辨出人造聲音與自然聲音之間的差異,其精密的調校功夫,令人讚賞。

此外,一貫以舒適安逸著稱的雷克薩斯,也在其新 NX 車系中引入名為 Active Sound Control 的引擎聲浪控制系統,當車輛處於 Sport S+模式時,該系統通過位於儀錶盤下方的電子控制單元獲取引擎聲浪,根據不同的引擎轉速與油門開度,通過執行機構模擬出增強後的引擎聲效,Active Sound Control 系統再輸出音效與真實引擎聲浪以各占 50%的比例進行混合後,從駕駛艙內搭配揚聲器擬真輸出,而駕駛者要做的只是輕輕撥動一個調節鈕。

Lexus NX 的 ASC 引擎聲浪控制系統,通過位於儀錶盤下方的電子控制單元獲取引擎聲浪,通過執行機構模擬出增強後的引擎聲效。

未來,引擎形式的差別將不再重要

面對混合動力與電動車日益繁榮的趨勢,聲浪增強、傳導、模擬系統在逐步的從性能車領域向民用車領域轉化,利用科技手段,保證富有激情的駕控環境的同時,方便有效的提升舒適性並降低行人面臨的安全風險。

汽車產業正面臨由傳統燃料引擎向電動引擎等新能源引擎的轉變期,這一過程將開啟未來汽車發展的全新方向,最終也可能徹底改變汽車的現有概念。這一轉變過程,也對人類的社會化活動帶來新的影響,沒有引擎噪音要如何引起行人的注意?便是課題之一。雖然目前有一部分人認為這種做法有些“矯揉造作”,而現階段以電子系統模擬內燃引擎噪音似乎是目前行之有效的方式,卻也只是汽車在由內燃機向新能源演化過程中的一個瞬間。

隨著引擎聲浪模擬技術的不斷推進,也許在可預見的未來,引擎形式的差別將不再重要,以假亂真的引擎聲浪系統讓環保節能車也能擁有熟悉的性能味,將為每一個熱愛汽車、熱愛引擎聲浪的車迷營造出一個美好而又觸手可及的駕乘體驗。