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汽車風(fēng)噪類型及其產(chǎn)生的原因及解決辦法

2020-01-06 09:06:26·  來源：汽車NVH云講堂  
　
汽車行駛起來就難免產(chǎn)生各種各樣的噪音，其中在高速路行駛的時(shí)候，風(fēng)噪尤為明顯，那么汽車風(fēng)噪是什么，有哪些類型，他們的產(chǎn)機(jī)理以及抑制措施有哪些，這篇文章就
汽車行駛起來就難免產(chǎn)生各種各樣的噪音，其中在高速路行駛的時(shí)候，風(fēng)噪尤為明顯，那么汽車風(fēng)噪是什么，有哪些類型，他們的產(chǎn)機(jī)理以及抑制措施有哪些，這篇文章就給大家科普一下。
 
風(fēng)噪可以細(xì)分為，風(fēng)切音，風(fēng)透音以及風(fēng)顫振音等三種（見圖1）。
 圖1 風(fēng)噪的分類
一、風(fēng)切音
高速行駛時(shí)，車輛周邊的氣流被車輛表面的突起打亂發(fā)出的噪聲透進(jìn)的車內(nèi)得聲音；

發(fā)生機(jī)理：
風(fēng)切音是行駛中的車推開空氣時(shí)氣體流向紊亂形成的。
１）渦流變動(dòng)，產(chǎn)生氣流噪聲，直接透過車內(nèi)；
２）該紊流使車體外板振動(dòng)發(fā)出聲音。因此，風(fēng)切音與隔音、抑振的關(guān)系非常深。

降低方法：
通過車體形狀的光滑表面等減低氣流的紊亂、增強(qiáng)隔音、增加阻尼或剛度降低鈑金的振動(dòng)等。
•起振力：減少渦流（車體形狀）
•隔音：處理隔音、門等開閉部的間隙（隔音度）
•抑振：減低振動(dòng)（振動(dòng)音響靈敏度）
圖2 空氣動(dòng)力噪聲和隔音的關(guān)系
可以看出幾種車的風(fēng)切音和隔音的關(guān)系。兩者基本成比例，有隔音越好，風(fēng)切音越小。

二、風(fēng)透音
風(fēng)透音就是空氣從穿過車室內(nèi)外的間隙漏出時(shí)發(fā)出的噪聲，特別是行駛時(shí)門拉手被吸到外面，門縫發(fā)出的風(fēng)透音更是問題。

發(fā)生機(jī)理
由于門周邊的氣流引起的負(fù)壓，拉手在外側(cè)變位，窗周邊出現(xiàn)間隙。伴隨從該間隙流出的空氣，發(fā)出聲音。（圖3）
圖3 風(fēng)透音的發(fā)生機(jī)理
①空氣的流出力與車速的平方成比例，由門周邊的負(fù)壓產(chǎn)生。
圖ｂ表示Ｆ４１Ｇ、Ｅ４１、ＣＺ的車速對應(yīng)的流出力。

該流出力作為分布負(fù)荷作用于門、玻璃，但集中負(fù)荷等價(jià)地作用于門后端上部。車型不同，流出力大體程度相當(dāng)。
圖c 表示門拉手的負(fù)荷對應(yīng)的變位特性（拉手剛性）。
圖4 風(fēng)透音的發(fā)生機(jī)理
②的拉手變位接受拉手剛性和玻璃密封條剛性的非線形。

通常，拉手的應(yīng)變?nèi)绻冢常恚硪陨?，發(fā)出的風(fēng)透音不開。因此，拉手剛性在考慮最高時(shí)速下的噴出力，門玻璃密封條的偏差后設(shè)定。

解決對策：
1、增大門拉手剛性，提高玻璃密封條彈簧特性，控制門的間隙精度
2、通過提高門安裝部的密封性來降低風(fēng)透音的比例
圖5 風(fēng)透音

風(fēng)顫振音
打開天窗或窗戶高速行駛時(shí)發(fā)生，壓迫耳朵的低頻噪聲。
圖6 風(fēng)震顫音的發(fā)生

發(fā)生機(jī)理：
由于天窗或車窗開口于車內(nèi)容積等產(chǎn)生的車內(nèi)共振聲，由開口前部產(chǎn)生的空氣渦流沖撞后部引起并放大的低頻脈動(dòng)噪聲；
風(fēng)震顫音相當(dāng)于激起了由開口和車內(nèi)容積形成的諧振腔的模態(tài)。模態(tài)的計(jì)算方法見公式（1）：
   
  （1）
式中：
F為頻率
C為聲速
A開口面積
V車廂容積
L開口厚度

解決對策：

1.車室內(nèi)共鳴頻率的設(shè)定
擴(kuò)大開口面積A,提高fh,在高速側(cè)設(shè)定發(fā)生車速。
縮短開口長度,減少A,在低速側(cè)設(shè)定發(fā)生車速(低速側(cè)空腔音也減低)。

2.打亂分界面的流動(dòng)方向,抑制周期性渦流的流動(dòng)。
通過安裝導(dǎo)流板,把流體整體剝開,抑制前緣渦流的周期性發(fā)生。
通過安裝合并導(dǎo)流板,開口部兩端發(fā)生正常的立體渦流。
傾斜開口部前緣,從前緣發(fā)生立體渦流。

3.分界面振動(dòng)的振幅下降
通過放氣減少室內(nèi)壓變動(dòng) 
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