汽车天窗风噪控制方法

天窗有两种工作模式：后退开窗模式和通风开窗模式，如图6-46所示。后退开窗模式（图6-46a）是指天窗盖板向后运动，通过运动盖板来调节开窗大小。当盖板移动到最后端时，天窗全部打开。通风开窗模式（图6-46b）是指天窗的前端不能移动，只能转动，通过转动使天窗升起。

图6-46 天窗有两种工作模式

天窗的开启产生了风振噪声。由于气流吹到天窗的边缘，在天窗前后边缘进行反复运动，当这个运动的频率与车内声腔模态一致时，就产生了风振噪声。所以，控制风振噪声最基本的方法就是打破气流在天窗前后边缘的运动，或者不让气流吹到天窗。对于后退开窗模式，控制方法是在天窗前边缘加导流板。对于侧面升起的开窗模式，控制方法是在侧面加遮挡板。

导流板安装在天窗的前缘，可以转动，另一端处于自由状态。当天窗盖板向后运动时，导流板转动到与车顶棚成一定角度的位置，如图6-47所示。设计导流板时，遵循以下原则：

第一，导流板与天窗之间的间隙尽可能小，一般要求小于3mm。

第二，从顶棚到导流罩的过渡应该平滑，避免导流板和天窗之间形成空腔。

第三，导流板边缘应该圆滑过渡，避免尖锐部分，边缘处的曲率半径大于1mm。

第四，导流板自身有足够的刚度。

图6-47 天窗导流板

导流板的几何形状、高度、倾斜角度、开槽或孔等会影响降低风振噪声的效果。图6-48显示了某车以80km/h的速度行驶时，天窗全开，未安装导流板和安装了导流板的车内噪声比较。

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图6-48 未安装导流板和安装导流板的车内噪声比较

导流板使车内21Hz的风振轰鸣声降低了12dB，虽然它解决了风振噪声问题，但是由于它暴露在气流中，会导致脉动噪声，使得高频噪声增加。如图6-48所示，21Hz下的风振声降低，但是中高频率噪声增加了一些。

图6-49 开槽和/或开孔的导流罩

在导流板上开槽和/或开孔（图6-49）可以降低脉动噪声，即在风振噪声和脉动噪声之间寻找平衡。槽和孔的形状、角度以及它们之间的距离（图6-50）等都对风振噪声有影响。针对不同风振频率特征，可以进行不同的参数设计。

图6-50 导流板上槽和孔的形状、角度以及它们之间的距离

当天窗以通风模式开启时，气流可以从侧面进入到车内，如图6-51a所示。这也会引起车内的风振轰鸣声，或者增大车内噪声声压级。在天窗两侧加上遮挡板后，如图6-51b所示，侧面的气流被它挡住，不能进入到车内，就可以避免风振噪声。

图6-51 天窗以通风模式开启

没有遮挡板时，车内噪声大于有遮挡板的情况，而且车速越高，两者之间的差值越大。因此，设计天窗时，要尽可能地使用遮挡板，而且遮挡板与顶棚金属板之间的距离要尽可能小。