张东力，黄超勇，吴 训，陈文清，钟秤平，丁林根

某SUV引擎盖尖端口哨声问题与优化

张东力1,2，黄超勇1,2，吴 训1,2，陈文清1,2，钟秤平1,2，丁林根1

（1.江铃汽车股份有限公司，江西 南昌 330052； 2.江西省汽车噪声与振动重点实验室，江西 南昌 330052）

某运动型多用途汽车（SUV）在开发阶段进行风噪主观驾评时，发现当车速在60～ 100 km/h时，车内存在明显的口哨声，采集噪声数据进行分析，识别到口哨声频率位于1 800～2 200 Hz。通过风噪“开窗法”进行问题诊断，锁定口哨声产生于引擎盖尖端部位。为解决引擎盖尖端口哨声问题，首先研究口哨声产生的机理；然后研究增加圆柱体扰流结构、增加前端密封条，以及增大引擎盖与前保面差等方案；紧接着分析上述三种方案的实施情况，确定实施引擎盖与前保设计面差增大至4.5 mm的方案；最后进行总结，制定设计标准，避免后续的开发车型出现引擎盖尖端口哨声问题。

SUV；引擎盖尖端；口哨声；扰流结构；密封条；引擎盖与前保面差

随着社会的发展，消费者对驾驶性能、智能化、燃油经济性、低碳环保、噪声、振动与声振粗糙度（Noise, Vibration, Harshness, NVH）等汽车性能提出了更高要求。车辆NVH性能，特别是在高速行驶时的风噪声已成为影响消费者驾乘感受的一项关键性能。如今，人们在高速公路上开车的时间越来越多，对风噪的要求也越来越高。不仅要求风噪小，而且不希望听到某些虽然声音小但让人烦恼的高频声和漏气声，这些风噪会让长途驾驶员和乘员感到疲劳[1]。即使车内存在轻微的漏气声、口哨声，也会降低乘客的乘坐舒适性[2-4]。因此，在尽量降低车内整体风噪声水平的同时，风噪控制还应避免出现漏气声、口哨声等异常问题点，以满足乘客需求[5]。

在整车风噪开发前期阶段，计算机辅助工程（Computer Aided Engineering, CAE）分析以及油泥模型风洞试验主要识别汽车模型的整体风噪水平，这些手段还无法完全、准确识别出高频风噪口哨声。因此，研究口哨声的产生机理和规避措施，避免在物理样车阶段出现此类问题，成为当前风噪控制的主要研究课题之一。

本文以某运动型多用途汽车（Sport Utility Vehicle, SUV）车型引擎盖尖端口哨声问题解决为例，分析引擎盖尖端口哨声的发声机理，同时研究不同的解决方案，总结经验教训及制定规避口哨声问题的设计标准，指导后续车型的风噪开发。

1 问题现象及机理分析

1.1 问题现象

某SUV在验证样车（Verification Prototype, VP）阶段进行风噪驾评时，发现部分试验车辆在速度为60～100 km/h时，车内可以听到明显的口哨声，不能接受，经测试分析口哨声频率为1 800～ 2 200 Hz的窄带频率，如图1所示。

主观判断口哨声来自车辆前端区域，通过“开窗法”，使用胶带密封的方式对前端各缝隙进行逐个排查，最终锁定口哨声产生于引擎盖与前保缝隙处，密封该缝隙后口哨声消除，问题得以解决，如图2所示。

图1 主驾外耳噪声频谱

图2 引擎盖与前保缝隙密封

1.2 口哨声机理分析

当引擎盖与前保面差较小时，高速气流沿着前保向上流动，直接冲击引擎盖尖端（棱边），气流在棱边两侧形成持续的周期性分离涡，进而产生口哨声[6]。

根据该机理可以确定高速定向气流、棱边（引擎盖尖端）是产生口哨声的两个关键因素，如图3、图4所示。

图3 引擎盖尖端口哨声机理

此款SUV 车型引擎盖与前保面差设计值为1.62 mm，公差为±2 mm，即（1.62±2）mm，属于面差设计较小的情况，与上述口哨声的产生机理正好吻合（见图5）。

为进一步验证该理论，实车调试引擎盖与前保面差，发现面差在1 mm以内时容易出现口哨声，面差2 mm以上无口哨声问题，如表1所示。

图4 CAE模拟棱边噪声

图5 某SUV Y0断面图

表1 面差与口哨声的对应关系

注：引擎盖相对前保靠前，面差为正；否则，面差为负。

2 优化方案及实施情况

根据引擎盖尖端口哨声产生机理，从高速定向气流和引擎盖尖端两个影响因素出发进行方案研究：前保造型优化；引擎盖尖端增加密封条；增大引擎盖与前保面差等。

2.1 前保造型优化方案

通过前保格栅外饰条上增加凸起特征（使用直径1.8 mm的铁丝模拟），使高速气流远离引擎盖尖端（见图6），经实车验证，问题可解决。

图6 前保造型扰流方案

2.2 引擎盖尖端位置增加密封条方案

通过在靠近引擎盖尖端位置增加密封条，保护引擎盖尖端免受气流的冲击（见图7），经实车验证，问题可解决。

图7 密封条方案

2.3 增大引擎盖与前保面差方案

调整前保定位孔位置（见图8），将引擎盖与前保面差设计值调整至4.5 mm，结合公差±2 mm，实际面差范围为（4.5±2）mm，使高速气流远离引擎盖尖端（见图9和图10），经实车验证，问题可解决。

图8 前保位置调整方式

图9 Base状态

图10 调整前保位置

2.4 优化方案实施情况

前保造型优化方案：在前保格栅外饰条上增加凸起特征，修模费用少，成本不变，同时修模周期短；但涉及汽车初步造型面（Concept A Surface, CAS）变更，影响造型意图，为保证造型风格不变，方案未实施。

引擎盖尖端位置增加密封条方案：根据密封条装配位置的不同，该方案分为两种情况。第一，密封条安装在引擎盖上，引擎盖内板需修模，存在修模周期长的问题，影响项目进度，方案未实施；第二，密封条安装在前保机舱盖板上，机舱盖板修模费用低，修模周期短。但由于受周边零件累计公差的影响，引擎盖与密封条相对位置不稳定（浮动较大），导致在某些情况下，密封条无法保护引擎盖尖端免受气流的影响，或者出现密封条露出不均匀的精致工艺问题，方案未实施。

增大引擎盖与前保面差方案：调整前保定位孔位置，将引擎盖与前保面差设计值由1.6 mm调整至4.5 mm，实际面差控制在2.5 mm以上，无修模费用及新增成本，修模周期为5天。经批量验证，方案稳健，最终得以实施。

3 结论

本文为了解决汽车引擎盖尖端口哨声问题，分析了口哨声产生的机理，研究了可以规避引擎盖尖端口哨声问题的三种方案。在新车型设计开发阶段，应对风噪电子样机进行检查，提前识别引擎盖尖端口哨声风险。具体按以下标准执行：引擎盖与前保面差设计值至少要4.5 mm，如果造型需要小面差设计，满足不了这一要求，则需要在早期就考虑扰流方案、引擎盖尖端位置增加密封条等方案，以期在物理样车阶段避免出现引擎盖尖端口哨声问题。此研究对规避汽车引擎盖尖端口哨声问题具有指导意义，并为后续类似棱边风噪问题快速解决，提供了思路及方案。

[1] 庞剑.汽车车身噪声与振动控制[M].北京:机械工业出版社,2015.

[2] 王亚运,孙福华,郭延龙.某SUV高速行驶风噪问题研究[J].上海汽车,2023(4):38-43.

[3] 潘作峰,邓玉伟,郝耀东,等.动态密封状态下汽车风噪性能不确定性研究[J].汽车工程,2021,43(11):1645- 1652,1661.

[4] 曹春虎,熊辉,杨柯毅.汽车车门密封条NVH风噪声性能研究[J].装备维修技术,2023(5):16-20.

[5] 雷宇宇.车门密封条风噪问题分析及设计优化[J].时代汽车,2022(1):131-132.

[6] 张强.气动声学基础[M].北京:国防工业出版社,2012.

Whistle Issue and Optimization of the Hood Tip on a SUV

ZHANG Dongli1,2, HUANG Chaoyong1,2, WU Xun1,2, CHEN Wenqing1,2, ZHONG Chengping1,2, DING Lingen1

( 1.Jiangling Motors Company Limited, Nanchang 330052, China; 2.Key Lab of Vehicle Noise and Vibration of Jiangxi Province, Nanchang 330052, China )

During the wind noise subjective driving evaluation of a sport utility vehicle(SUV) in the development stage, it is found that there are obvious whistles inside the SUV when the speed at 60～100km/h.The noise data is collected and analyzed, and the whistle frequency is identified to be between 1800～2200Hz.Through the diagnosis, the whistle is identified as coming from the tip of the hood. In order to solve the hood tip whistle issue, the principle of hood whistle is studied firstly;Then the schemes of adding cylindrical spoiler structure, adding sealing strip and increasing flushness between hood and front bumper are studied;Then analyzes the implementation of the above three schemes and determine to implement the scheme of increasing flushness between the hood and front bumper to 4.5 mm; Finally, it summarizes the design standards for subsequent models to avoid the hood tip whistle issue.

SUV;Hood tip;Whistle;Spoiler structure;Sealing strip;Flushness between hood and front bumper

U467.1+1

A

1671-7988(2023)22-85-04

10.16638/j.cnki.1671-7988.2023.022.015

张东力（1987－），男，硕士，工程师，研究方向为汽车风噪性能开发，E-mail:zhangdongli168@126.com。

南昌市重大科技攻关项目（洪科字〔2023〕137号）。