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淺談汽車風噪性能測試方法及測試流程

發(fā)布時間：

2024-03-18

汽車風噪的發(fā)展歷程與汽車工業(yè)的演進密切相關(guān)，汽車速度的增加和設(shè)計理念的變化，風噪問題逐漸引起關(guān)注。20世紀中葉以后，汽車速度顯著提升，風噪成為車內(nèi)噪聲的主要來源。

隨著空氣動力學研究和隔音技術(shù)的不斷發(fā)展，通過汽車風洞測試，在風洞中模擬實際行駛條件，可以精確測量汽車在高速行駛時的氣流流動情況，識別潛在的空氣動力學問題并優(yōu)化車身外形。有效幫助改善汽車的空氣動力學性能，減少氣流與車身表面的摩擦和阻力，從而降低風噪的產(chǎn)生。

1、汽車風噪概述

當汽車在道路上行駛時，車輛內(nèi)部駕乘人員會感受到車輛行駛而產(chǎn)生的振動和噪聲，通常被稱為噪聲、振動與聲振粗糙度（Noise Vibration Harshness , NVH)，主要包含動力總成噪聲、輪胎路面噪聲和風噪三大類。其中，動力總成噪聲控的量值貢獻量較小，輪胎路面噪聲占車內(nèi)噪聲的的比重較小，風噪和車速有著密切的關(guān)系，車速越高，風噪越大。汽車風噪是汽車行駛過程中空氣流動引起的振動和噪聲，當汽車以一定速度行駛時，車輛前部和側(cè)面的空氣與車身表面發(fā)生摩擦和流動，形成渦流和湍流。這些空氣流動產(chǎn)生了氣流噪音，其中主要包括氣流在車身各部分之間產(chǎn)生的壓力差引起的震動噪音和空氣與車輛表面摩擦產(chǎn)生的摩擦噪音。這些噪音通過車窗、車門等車身表面?zhèn)鲗У杰噧?nèi)，影響駕駛者和乘客的舒適性。為減輕汽車風噪，制造商通常采用各種設(shè)計和材料技術(shù)，如空氣動力學外形設(shè)計、隔音材料應用等，以降低風噪水平，提高車內(nèi)的靜音效果。汽車的風噪性能優(yōu)劣與汽車的造型及密封設(shè)計處理有密切的關(guān)系，一款車的風噪性能水平直接反映了該車的設(shè)計和制造工藝的水準。

2、汽車風噪的分類

按產(chǎn)生機理分類汽車風噪可分為湍流噪聲、表面壓力脈動噪聲、空腔噪聲、泄漏噪聲和風振噪聲；按產(chǎn)生原因分類汽車風噪可分為汽車造型和外飾件的原因產(chǎn)生的風噪、汽車車身的密封缺陷及泄漏產(chǎn)生的風噪兩類。

3、汽車風噪測量方法

汽車的風噪測量方法主要有三種，即空氣動力學仿真分析法（CFD）、道路測試和風洞測試。

空氣動力學仿真分析（CFD）：廣泛應用于優(yōu)化汽車外形設(shè)計，降低空氣阻力和噪音產(chǎn)生，過數(shù)值計算模擬流體流動的方法，模擬車輛在運動中的空氣流動，預測氣流的速度、壓力分布以及其他相關(guān)參數(shù)，但仿真測試的數(shù)據(jù)對汽車風噪的預測能力與實際應用還存在較大的差距。
道路測試：在實際路面條件下進行的風噪測量。通過在不同速度和路況下行駛裝載傳感器的汽車，可以測量車輛產(chǎn)生的噪音水平。但通常伴隨發(fā)動機的動力源噪聲和輪胎路面噪聲，受測試環(huán)境的影響較大且測試結(jié)果重復性差。
風洞測試：在專門設(shè)計的風洞試驗中進行測試，消除了車輛的動力源噪聲和輪胎路面噪聲的影響，適用于研究車身外形對空氣流動的影響，從而改善空氣動力學性能和降低風噪水平。通過模擬車輛在高速風場中行駛的情況，在風洞中測量車身不同位置的氣流和壓力分布，可以評估車輛的空氣動力學性能。
策劃階段：根據(jù)風洞測試結(jié)果，制訂整車風噪性能目標值；

前期設(shè)計階段：利用風洞對影響風噪的關(guān)鍵外造型和外飾件等進行風噪性能的比較和優(yōu)化，或在樣車制造前利用油泥模型對后視鏡等部件進行風噪性能的優(yōu)化；
設(shè)計驗證階段：利用風洞對不同階段的樣車的風噪問題進行快速準確的排查，對整改方案進行及時的驗證和優(yōu)化調(diào)整，提高車身精度和模具的調(diào)試效率。待測車輛靜止固定在風洞中間的天平測試臺上（橫擺角可調(diào)），測試時高速氣流由超大功率風機產(chǎn)生（風速范圍可調(diào)），高速氣流經(jīng)過多級消聲通道，消除了風機設(shè)備等的運行噪聲，最后通過整流和加速處理，在待測車輛的位置（天平測試段）產(chǎn)生和道路測試車速相同的風速，可以精確地模擬車輛在該車速下所受到的風激勵。利用布置在風洞測試區(qū)的車外麥克風陣列，也可以快速準確地鎖定車身外表面上的聲源位置，精確測量車輛的風噪，幫助風噪工程師及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。

總而言之，隨著電動汽車和智能駕駛技術(shù)的興起，汽車設(shè)計趨向更為先進和智能化，風噪問題的研究和解決也持續(xù)演進，汽車風洞測試在降低汽車風噪方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，以提供更加安靜舒適的駕乘體驗。汽車制造商在外形設(shè)計、材料選用和隔音裝置方面不斷進行創(chuàng)新，努力降低風噪水平。

無

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2024-03-18