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德国版汽车工程手册:降低风噪声,提升隔声性能

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3.4-19 中档乘用车的风噪声和滚动噪声图3.4-20 风噪声超过400Hz范围的一部分风噪声通过泄漏路径直接进入车内。在多数情况下,风噪声很容易被驾驶人确定,它的影响特别明显。良好的风窗玻璃和车门的密封可以减轻风噪声的干扰。因为风窗玻璃的隔声效果与它的质量成正比,所以风窗玻璃的厚度对隔离风噪声有重要作用。为减轻汽车重量,常减薄风窗玻璃厚度,但会使风噪声增强。图3.4-21 安装玻璃的隔声性能

德国版汽车工程手册:降低风噪声,提升隔声性能

分离的气流在边界层的影响下形成涡流而产生风噪声(3.2节)。当汽车行驶速度超过大约80~100km/h时,在车内的噪声中,风噪声占主要地位(图3.4-19)。

按风噪声产生机理,还可区分出400Hz内的低频风噪声和约10kHz内的高频风噪声(图3.4-20)。低频风噪声是由于车身及其底部的高能量气流分离产生的噪声。这样就会激起(如气流离开时的涡流)车身底板总成的整个板场的振动。如果在40~50Hz时激励车内的谐振,则会带来烦人的高频轰鸣声。在空气导流板和车身底部的保护层处的特殊的边界涡流就是气动声学的干扰源。气动力学优化光滑的车身底部能减小空气阻力和气动阻力。由于气流在车身底部无干扰地自由流动,它对声学的干扰很轻微。

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图3.4-19 中档乘用车的风噪声和滚动噪声

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图3.4-20 风噪声(www.xing528.com)

超过400Hz范围的一部分风噪声通过泄漏路径直接进入车内。在多数情况下,风噪声很容易被驾驶人确定,它的影响特别明显。良好的风窗玻璃和车门的密封可以减轻风噪声的干扰。汽车在高速行驶时,对人耳灵敏的频率范围的风噪声特别烦人。为此,在研发汽车时要很好关注整个乘员室的密封。为达到汽车在各种行驶状态能密封乘员室的目的,许多汽车生产厂家的车门为多重密封系统,但增加了结构和工艺上的费用。除乘员室密封外,车身接缝、活动天窗和如外反光镜、风窗玻璃刮水器、集水导流板等安装件以及车顶支撑系统等都是高频风噪声的潜在源。风噪声也可直接经风窗玻璃传到车内。因为风窗玻璃的隔声效果与它的质量成正比,所以风窗玻璃的厚度对隔离风噪声有重要作用。弹性风窗玻璃在高频时的弯曲振动导致隔声破坏。为减轻汽车重量,常减薄风窗玻璃厚度,但会使风噪声增强。采用高性能隔声箔、减轻汽车重量的风窗玻璃三明治结构可以舒缓风窗玻璃的声学性能和重量间的目标冲突(图3.4-21)。

在系列研发汽车中,“窗口法”是判定和优化与风噪声的产生或传输有关的各个部件的重要方法。首先在原始状态测量汽车,接着对所有与风噪声有关的重要部件的密封、隔离或多重隔声,约可降低车内主要频率范围的噪声10dB。有针对性的去掉隔声,可以从总的噪声中“分辨出”感兴趣的部件并单独观察。依靠这种方法可以对各个部件的噪声源级和它们的频率特征得出可靠的结论。

气动声学的数值处理为未来开启了噪声诊断的可能性,如它们在空气动力学方面已广泛实施的那样。有价值的气动声学计算法(CAA)得到推广或应用于为稳态流体而开发的、可压缩的计算机流体动力学程序代码(CFD-Code)。因为在这期间也有观察不稳定流动的CFD-Code,而流体噪声学只是流体不稳定流动中的一种特殊形式[6],所以利用CFD-Code也可对气体声学作出论断。

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图3.4-21 安装玻璃的隔声性能

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