摩托车作为依靠惯性来保持平衡行驶的车辆,驾乘人员裸露在空气流场中,在享受风的自由的同时也不得不面对风的烦恼——风噪。
骑行人员裸露在空气中
风噪的形成并不复杂,它的产生源于行驶时气流与车身、头盔的碰撞和摩擦。中低车速时,骑士可自由的聆听发动机的咆哮,消声器的啸叫,风的呼啸,当行驶速度大于60km/h后,风声将成为主导,成为挥之不去的噪音。
高速气流撞击头盔形成风噪
如何让摩托车也能给你诗和远方,一个具有良好密闭性和刚度的头盔,一副具有良好降噪的耳塞,或许更需要一辆设计之初就考虑如何降低风噪的摩托车。
如何降低风噪
风噪成因:声音不仅有响度,还有频率,物体振动越快,声音的频率越高,振动幅度越大,响度越大。利用这个原理,,一辆高速行驶的摩托车,头盔上部平行气流吹过,由于流速很快,头盔振动频率不高,但幅度会很大,即产生频率低,响度大的噪声,且车速越快,噪声越大;而在头盔下部,高速气流在风挡顶端发生气流分离,在风挡后的高速区和死风区之间产生强烈的剪切层,由剪切层引起的湍流漩涡与骑手头盔相撞,虽然流速相对头盔上部气流较低,但流动状态更紊乱,则会造成头盔振动幅度较小,但频率会很更快,即产生频率高,响度较低的噪声。
气动噪声形成机理
优化思路:明白了风噪形成原因,接下来便可思考解决办法了。从原理上来说,最简单的是加高加宽风挡,让整个头盔都处于死风区,这样整个世界就安静了。
超大风挡
但是法规和美学的限制,单纯的加高加宽风挡是不可行的,那接下来能做的就是尽量降低高速区和低速区流速,减弱低速区湍流的紊乱层度,从而实现降噪的目的。
兼顾美学与性能的风挡
技术方法:要真正实现降低风噪,实现美学与性能的结合,就需要按照不同车型的设计需求,利用仿真计算软件,单独设计优化车头造型,精准控制空气的流动,最后通过风洞中心的声学实验室来测量不同方案的具体声音参数,量化降噪效果。
降噪=仿真分析+声学测量
最终,希望在设计层面给予摩托低风噪的属性,让摩托车在带骑士去远方的同时,拥有更好的舒适性。