从空气动力学角度6个方面详细深入探讨汽车的风噪

本文按照下面的目录展开讨论。

本文目录

1.汽车风噪的成因

2.汽车风噪问题的根源

3.噪音污染引发的问题

4.汽车空气动力学如何影响风噪

4.1 风噪产生和传播的方式

4.2 汽车风噪和空气动力学阻力的影响

5.气声学的含义是什么？

5.1 气声学在汽车领域为什么重要？

6.如何最小化汽车风噪

6.1确定来源

6.2 修理车门密封条

6.3 车辆封闭件（所有车门）

6.4 修理损坏

6.5 修理任何损坏的玻璃

7.结论

1. 汽车风噪的成因

汽车在高速公路上行驶时，车内可以听到风噪，这是由于高速气流试图逃逸所产生的声音。这种呼呼声或高音频的噪音，会通过车辆外部最小的缝隙或开口进入车内。

在汽车设计中，操作条件和系统属性的变化和不确定性会导致性能变化。在汽车制造过程中，质量问题容易引发意外后果，这些问题可能由载荷、材料和制造过程等多种因素影响。

2. 汽车风噪问题的根源

汽车风噪问题的原因可能多种多样，但最常见的是由于车门、引擎盖、行李箱盖和车身沿密封线之间的不均匀或大缝隙。这是一个车辆质量问题，因为如果密封线上的任何一点出现缝隙或干扰，都可能产生风噪。设计不当的外后视镜（OSRVM）、车顶架或门把手也可能是风噪的来源，但这属于设计问题。

3.噪音污染引发的问题

城市地区提供了丰富的经济机会和繁忙的商业活动。然而，城市中交通和工业的发展导致了噪音水平的升高，使市民遭受噪音污染。噪音污染不仅非常烦人，还可能导致一系列问题，从干扰交流和睡眠干扰到听力损失和心理健康问题，甚至可能影响记忆并提高敏感人群的血压。

汽车是噪音污染的重要来源，影响车辆乘客和行人。80分贝及以上的声压级（SPL）被认为是不愉快的，并且如果长时间暴露可能会造成伤害。车辆在城市速度下通常产生约70分贝的噪音，但这在高速公路速度下可能增加到100分贝。因此，减少车辆产生的噪音至关重要。通过改变外部形状、改进气声学，甚至可能重新设计车辆的空气动力学，可以减少车辆的空气动力学噪音。拥有一辆安静的车辆对于提高车辆乘客的舒适度和行人的福祉至关重要。

4.汽车空气动力学如何影响风噪

汽车风噪是空气动力学噪音的关键要素，影响汽车的性能和舒适度。它是由车辆周围的气流产生的，特别是在OSRVM、A柱和后缘等区域。通过减少外部空气动力学噪音，车辆可以提供更安静、更舒适的驾驶体验，减少驾驶员疲劳。

车辆的空气动力学噪音可能来自各种来源，包括通过驾驶舱的通风流和车辆外部的气流。通风流在空气通过车辆内部的通风口、管道和开口时会产生噪音。

特别是在高速下，车辆外部的气流也可以产生噪音，因为空气与OSRVM、门把手和其他突出部分等特征相互作用。管理这些空气动力学噪音来源对于提高车辆的整体舒适度和减少驾驶员疲劳至关重要。

4.1 风噪产生和传播的方式

湍流气流导致噪音传到乘客的耳朵，有几个关键原则支配着风噪的产生。虽然外部汽车风噪在车辆中有五种产生和传播的方式，我们将重点关注四种：

1) 侧窗上的压力波动： 车辆外部的湍流气流在侧窗上产生波动的表面压力场，包括对流和声学成分。

2) 后视镜上的压力波动： 侧镜前部由于稳定气流而经历高压，与后部形成对比，后部气流湍流。后视镜后部的湍流产生声波，向侧窗传播，可能被传入车内到驾驶员的耳朵。

3) A柱上的压力波动： 类似于后视镜，A柱产生声波，传播到侧窗，并在车内传到驾驶员的耳朵。

4) 湍流中的涡旋声源： 湍流中的涡旋也可以产生噪音，作为侧窗附近的四极声源。然而，在典型的汽车速度下，它们的贡献被认为是可以忽略不计的。

4.2 汽车风噪和空气动力学阻力的影响

风噪和空气动力学阻力的影响密切相关。阻力减少对汽车风噪有有益的影响，因为对车辆阻力产生贡献的特征或形状通常也会增加车内的风噪。空气动力学噪音往往在气流从车辆表面分离的地方产生。这种分离最有可能发生在尖锐的角落，如每个侧镜的后部和A柱周围。

5.气声学的含义是什么？

气声学是声学的一个领域，专注于理解由湍流流体运动或空气动力学力与表面相互作用产生的噪音。这一研究分支在设计汽车、飞机、风力涡轮机、建筑物和桥梁以减少振动和噪音方面发挥着关键作用。当讨论气声学时，必须考虑两个主要的噪音来源：外部噪音和空气动力学噪音（或伪噪音）。

5.1 气声学在汽车领域为什么重要？

气声学是一个重要的课题，因为它专注于减少车辆内外的噪音污染。气声学是研究空气与物体相互作用时产生的声学。例如，当层流气流撞击物体时，它会变成湍流，形成空气涡旋。这些涡旋产生波动的压力区域，导致附近物体振动，从而产生噪音。此外，气流涡旋本身也会产生噪音，并且可以通过结构的各种路径或区域传播，如密封泄漏和开口。

6.如何最小化汽车风噪

虽然车辆配备了吸音材料以减少内部噪音，但这些材料只能解决有限频率范围或幅度的噪音。此外，它们很重，使它们在不显著增加车辆质量的情况下难以自由整合。

6.1确定来源

首先，确定来源对于减少风噪至关重要。在没有音乐的安静或隐蔽区域开车，以更好地听到噪音的来源。为了更精确的评估，让某人陪同您帮助定位噪音来源。密切关注所有车门、窗户和汽车的外部。车门和窗户的密封条通常是风噪的重要来源。一旦确定了来源，请彻底检查该区域，以检查其他部分是否也会引起类似的噪音。

6.2 修理车门密封条

门窗周围的密封条可以防止空气进入，使它们成为风噪的可能原因。如果您已确认噪音来源，请检查密封条。打开每个门窗并检查周围的密封条。寻找任何损坏，如被压碎、撕裂或压扁，然后如有必要重新固定。同时，检查车辆的所有前/侧和后部封闭件（引擎盖、车门、行李箱、升降门）。

6.3 车辆封闭件（所有车门）

现在我们已经检查了密封条，一切看起来都很好，让我们来检查汽车门。即使是轻微的损坏也可能阻止正确关闭或在空气可以进入车辆的不均匀缝隙中产生。首先寻找任何重大损坏，如深深的划痕。如果您注意到任何损坏，请考虑带您的车辆去修理。

6.4 修理损坏

您的车辆外部的任何损坏都很重要，因为风可以找到进入的方式。检查整个外部是否有任何可见的损坏，这些损坏可能会造成开口。寻找由事故、车辆车身不希望的制造变化或缺失/损坏的密封条造成的外部不均匀缝隙。同时，检查锈蚀或腐蚀的迹象，即使它们很小。您汽车外部的任何开口都可能导致汽车风噪。

6.5 修理任何损坏的玻璃

最后，彻底检查您汽车的玻璃。窗户或挡风玻璃上的裂缝会增加风噪。通常可以由专业人员以合理的成本修理裂缝和裂纹。如果损坏更严重，您可能需要完全更换玻璃。

7.结论

总之，汽车风噪是汽车工业的一个重要问题，影响着车辆的舒适度和质量。这种噪音是由多种因素引起的，包括车辆周围的湍流气流、车门和车身之间的缝隙以及侧镜和A柱的设计。通过了解风噪的来源和特性，汽车工程师可以开发创新的解决方案，以增强驾驶体验并减少车辆乘客的噪音污染。