车身局部结构低风噪设计案例

2020-03-11 00:06:49· 来源：汽车NVH云讲堂

昨天风噪就是汽车行驶中气流与汽车相互作用产生的噪声的统称。一辆车的风噪水平，除了跟车身整体造型有密切关系外，还跟车身的一些局部外观件密切有关，如后视镜

风噪就是汽车行驶中气流与汽车相互作用产生的噪声的统称。一辆车的风噪水平，除了跟车身整体造型有密切关系外，还跟车身的一些局部外观件密切有关，如后视镜、雨刮、天线等，这些结构若是设计的不合理，在高速行驶时，会产生类似于高频啸叫的风噪声，所以在车身设计时，需要重点关注以下四个局部结构的低风噪设计。

- A柱低风噪设计

- 后视镜低风噪设计

- 雨刮低风噪设计

- 天线低风噪设计

图1 某车型后视镜分析结果

1、 A-柱

不同A-柱的倾斜角度对A-柱周围的流场和脉动压力有明显的差异。气流流过前柱时，在台阶处分离而后在侧窗玻璃上附着，形成很强的卷涡，从而产生脉动压力，脉动压力造成的气动噪声随台阶的增高而增大。所以，台阶的高度不宜过高，通常台阶的设计高度不要高于5mm，否则会影响侧风窗处的风噪。

图2 A-柱的倾斜角度对风噪的影响

2、后视镜

气流在通过后视镜及其底座时，产生了较大的尾涡流，尾涡流撞击侧玻璃或者通过密封条泄露，在车内产生噪声；另一方面，当气流通过的后视镜前缘比较锐利，其底座与车身连接的缝隙比较大时，将会产生类似吹口哨的噪声。

图3 后视镜对风噪的影响

低风噪后视镜结构设计要点：

- 后视镜安装支架在保证必要的强度与刚度的情况下，支架应设计的较细；

- 后视镜离车间隙应较大；

- 后视镜前沿设计过度自然，不能有较为明显的尖锐结构；

图4 后视镜与车身间隙对风噪的影响

3、雨刮器

气流在发动机引擎盖发生分离后，在风挡玻璃上产生再附着流，如果再附着流正好落在雨刮器的位置，那么气流会激励雨刮器产生噪声，该噪声通常为宽频噪声，频率范围在800-2000Hz。为了避免附着流激励雨刮器产生噪声，应尽可能的将雨刮器的位置下移或者在发动机盖后侧加扰流装置从而改变气方向。

图5雨刮器对风噪的影响

低风噪雨刮结构设计要点：

- 雨刮位置应处于较低位置，可位于前罩下面；

- 若雨刮设计位置较高，可在暖通压力盖板或前罩上设计相应的导流板；

图6低风噪雨刮器设计案例

4、天线的涡流

当车在高速行驶时气流穿过天线时，天线会产生周期脱落的涡流层，而涡流的波动升力是产生噪声的根源。将天线设计成螺旋状可以阻止流生。天线产生的噪音纯，频率通常大于1000Hz，频率可由下面的公式来计算。

f=90v/d （v为车辆行驶的速度，d为天线的直径。)

目前的天线主要有光滑直柱、光滑椎柱、内螺旋锥形、外螺旋锥形或者是鲨鱼鳍。常用的光滑直柱和光滑锥柱天线可能产生2KHz左右的窄带噪声，主观感觉像是啸叫声。许多试验证明外螺旋锥形天线产生的噪声最小。天线引起的风噪声与天线的尺寸、材料、外形以及安装的位置有密切的关系。

图7天线产生噪声的示意图

低风噪天线结构设计要点：

- 若有可能，尽量设计成天线内置的结构形式，消除天线对风噪的贡献；

- 天线设计时长度应较短，可采用鲨鱼鳍的结构形式；

- 天线设计若采用锥形柱体的结构形式，建议锥柱外边面采用螺旋形式；

图8低风噪天线结构

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