首页 理论教育 风扇噪声及控制措施,汽车NVH性能开发

风扇噪声及控制措施,汽车NVH性能开发

时间:2026-01-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:风扇起动时,常常会发出较大的噪声,是车内噪声的主要来源之一。根据其产生原理,风扇噪声包括旋转噪声和涡流噪声两种。研究表明,风扇的风量越大,其噪声也就越高,风扇直径的大小、转速的高低直接影响风扇噪声。风扇噪声随转速增加而迅速提高,转速提高一倍,声压级增加11~17dB。控制风扇噪声的措施:1)选择适当的风扇与散热器之间的距离。

风扇起动时,常常会发出较大的噪声,是车内噪声的主要来源之一。根据其产生原理,风扇噪声包括旋转噪声和涡流噪声两种。

1.旋转噪声

旋转噪声又称为叶片噪声,是由于旋转着的叶片周期性地切割空气,引起空气的压力脉动而产生的。其基频f(Hz)为:

f=inz/60 (3.1)

式中,z为风扇叶片数;n为风扇转速,(r/min);i为1,2,3…。

研究表明,风扇的风量越大,其噪声也就越高,风扇直径的大小、转速的高低直接影响风扇噪声。因此,为了保证需要的风量,适当地增大直径、减小转速是适宜的。风扇风量的大小是根据内燃机的散热量来确定的,从降噪的角度考虑,增强内燃机及其冷却系统的散热能力,可以减小风扇风量,降低噪声。

2.涡流噪声

风扇转动使周围气体产生涡流,此涡流由于黏滞力的作用又分离成一系列的小涡流。这些涡流及其分离过程使空气发生扰动,形成压缩与稀疏过程,从而产生涡流噪声。其频谱峰的频率f(Hz)为:

f=kv/d (3.2)

式中,v为风扇圆周速度,m/s;d为叶片在气流入射方向上的厚度,m;k为常数,k=0.15~0.22。(https://www.xing528.com)

显然,频率fv成正比,但旋转叶片上的圆周速度随与圆心距离不同而连续变化,所以涡流噪声呈明显的连续谱特征。

风扇噪声随转速增加而迅速提高,转速提高一倍,声压级增加11~17dB。通常在低转速时,风扇噪声比发动机本体噪声低得多,但在高转速时,风扇噪声往往成主要甚至最大的噪声源。

控制风扇噪声的措施:

1)选择适当的风扇与散热器之间的距离。一般取100~200㎜,能很好地发挥风扇的冷却能力,又能使噪声最小。

2)改进风扇叶片形状,使之有较好的流线形和合适的弯曲角度,降低其附近的涡流强度,达到控制噪声的目的。

3)试验表明,叶片材料对其噪声有一定的影响,铸铝叶片比冲压钢板的噪声小,而有机合成材料叶片比金属的噪声小。

4)设置风扇离合器,使之在必要的时候工作,不仅可减少发动机功率损耗和使发动机经常处在适宜的温度下工作,而且起到降噪的作用。

5)令叶片非均匀分布。由于叶片均匀分布的风扇,往往会产生一些声压级很高的成分,采用非均匀分布,可避免这种情形。例如:四叶片风扇的叶片间夹角布置为70°和110°,则可有效降低风扇噪声谱中那些突出的线状尖峰,使噪声谱变得较为平坦,从而起到降噪作用。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈