CN203623344U - 一种新型轿车前侧窗雨挡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种抑制风振噪声、增强通风舒适性的轿车前侧窗雨挡，采用透明树脂材料制作，安装在轿车前侧窗上边框的上边缘，所述新型轿车前侧窗雨挡的长度相对轿车前侧窗上边框短，所述新型轿车前侧窗雨挡下缘上开设有粗糙的小锯齿，用于扰乱经过所述轿新型车前侧窗雨挡的气流，消耗气流能量，进而降低风振噪声；本实用新型其长度尺寸相比现有的雨挡尺寸小，因此缩小了受风面积，减小了气动阻力。所述新型轿车前侧窗雨挡后缘在垂直方向上尺寸增加，不会增加受风面积，且错开了司乘人员头部位置，故降低了高速气流直接吹向人体头部造成的不舒适性，起到了满足车辆内部通风需求，改善了开启轿车前侧窗后通风人体面部舒适性和降低风振噪声的作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及轿车车身设计技术领域，尤其是涉及一种低阻力、低噪声、增强通风舒适性的轿车前侧窗雨挡。
背景技术
近年来，得益于我国高速公路建设的迅速发展和路况的不断改善，汽车的有效车速不断提高。由于车内换气、除雾等需要，行车时习惯于打开车窗。然而，晴天行驶，车窗打开后，高速气流不仅吹散弄乱乘员头发，高速气流还会影响到人面部通风舒适性。同时，开启的车窗玻璃属于片状边缘突出物，高速气流与玻璃相互作用，产生高强度、低频率特性的风振噪声，会使车内乘员产生较为强烈的不适感，增加人的疲劳感。雨天行驶，若想通风换气，只得安装雨挡，而目前现有的雨挡的长度与车窗上边框等长，雨挡呈与轿车车窗上边框曲线形状相吻合的圆弧形，覆盖整个轿车车窗上沿，属于边缘突出物，增加了气动阻力。同时，与风窗玻璃组成的进气通道，双片状边缘突出物，加剧了风振噪声。轿车车身前、后侧窗结构造型不同，侧窗开启后形的气流流动状态不同，因此，需要一种新方法和装置，在满足开窗通风换气需求同时，不增加气动阻力，改善通风人体面部舒适性，而且能降低风振噪声。
专利对比文献1（200580007840.x），公布了一种安装汽车窗框上的汽车晴雨挡，主要公布了雨挡的材料、安装粘接方式。
专利对比文献2（201220647629.1），公布了一种可伸缩的晴雨挡，应用凹槽将内、外晴雨挡在不同位置上下拉动，实现雨挡宽度的调节。
专利对比文献3（201320063171.X）公布了一种新型晴雨挡，在晴雨挡本体上设有与汽车车窗位置相匹配的通风槽，通风槽上端的晴雨挡本体内侧通过螺钉固定有弹性挂钩，晴雨挡本体上与汽车车窗相固定的一侧粘贴有双面胶带，该双面胶带覆盖于弹性挂钩上。通过组件的合理配合设置，解决挂钩与双面胶带各自单独存在的缺陷，提升晴雨挡本体的固定效果。
通过文献对比，目前现有的雨挡专利均没有涉及车窗开启后降低气动阻力、增加通风人体面部舒适性，降低气流风振噪声的问题，尤其是没有涉及解决轿车前侧窗开启后的问题。因此，本申请人开发一种新型轿车前侧窗新型雨挡，来克服以上不足。
实用新型内容
鉴于现有技术的上述不足，本申请人首先应用汽车空气动力学相关知识，对某款轿车原始车（即未安装轿车前侧窗雨挡）开启前侧窗5厘米后的车内流场进行分析计算，计算结果如图1所示，在图1中，轿车前侧窗开启后，气流并非直接吹进车内，而是由于气流粘性和惯性，在流经轿车前侧窗上边框前段a区域形成抽气，相距一定距离后，在轿车前侧窗上边框b区域为吹气，并在驾驶员乘坐的c位置处，形成复杂的涡流。亦即，开启前侧窗后，气流受粘性力和惯性力继续向前，在a区从车内抽气，在后方b区再吹进车内，并在驾驶员耳旁附近形成湍流涡。为进一步得到驾驶员耳旁声学响应，在流场计算基础上采用傅里叶变换和对数律转换，设置驾驶员左右耳旁的监测点，得到了驾驶员左耳附近声压频谱图2。计算结果频谱图表明在当车窗开启5厘米时，驾驶员左右耳旁风振频率点的声压级近似相同，峰值达111dB。
进一步对轿车前侧窗开启5厘米的车内流场进行分析，开启车窗的舱内流场示意图如图3所示，轿车前侧窗开启后，气流在乘员舱内的流动为空腔流动，在轿车前侧窗的窗框边缘p1处存在着不稳定的剪切层，使得涡旋在这个位置脱落并随着气流一起向后流动，当撞击到开口的车窗玻璃边缘p2时，涡旋破碎，产生一个向四面传播的压力波，压力波在向后传递和运动时，多次引发涡旋的脱落，从而产生风振噪声，因此研究发现涡旋的形成与脱落，是风振噪声的来源产生的根本原因。
根据上述分析，为降低车窗开启后的风振噪声，考虑到噪声是一种能量，噪声在传递运动过程中存在衰减和能量消耗，而在P1处形成的不稳定的剪切层湍流度相对较小，能量耗散少，导致传递到靠近驾驶员耳旁的p2处的湍流涡量较大，故噪音较强烈。
同时研究发现，由于开启车窗后，气流进入位置，刚好与人体面部处在同一高度上，大量紊乱的气流进入，吹散弄乱乘员头发，严重影响到人面部的通风舒适性。
对于上述情况，本申请人付出创造性劳动，进行了大量的分析和试验，实用新型了一种轿车前侧窗雨挡。起到满足通风需求、改善开启轿车前侧窗后通风人体面部舒适性和降低风振噪声的作用。
本实用新型设计开发了一种抑制风振噪声、增强通风舒适性的轿车前侧窗雨挡，采用透明树脂材料制作，安装在轿车前侧窗上边框的上边缘，所述轿车前侧窗雨挡的长度相对轿车前侧窗上边框短，所述轿车前侧窗雨挡下缘上开设有粗糙的小锯齿，用于扰乱经过所述轿新型车前侧窗雨挡的气流，消耗气流能量，进而降低风振噪声。同时由于轿车前侧窗雨挡后缘在垂直方向上尺寸增加，刚好改变了气流流入车内的位置，错开了人体面部，进而提高了驾驶员的舒适性。
在本实用新型中，所述轿车前侧窗雨挡前缘距离轿车前侧窗上边框和轿车前侧窗下边框交点的长度为15cm~25cm。
在本实用新型中，所述小锯齿为等腰直角三角形，齿高为7.5mm。
在本实用新型中，所述轿车前侧窗雨挡后缘的垂向高度为12cm~18cm，轿车前侧窗雨挡后缘在垂直方向上尺寸增加，不会增加受风面积，且错开了司乘人员头部位置，故降低了高速气流直接吹向人体头部造成的不舒适性。
综上，本实用新型设计开发了一种轿车前侧窗雨挡，将轿车前侧窗雨挡下缘设计成连续锯齿片结构，能够有效打碎在附图3中所示p1处的剪贴层，增强了该位置的湍流度，降低了附图3中所示p2处涡旋破碎能量，从而起到了降低风振噪声的作用。此外，如附图7所示，根据前面的计算分析，轿车前侧窗上边框前段附近区域为抽气段，即使有小间隙的存在，在高速行驶时，雨滴也不会从该区域进入到车舱内，所以该区域并不需要设置雨挡，即轿车前侧窗雨挡的长度尺寸可以短于现有雨挡的尺寸，因此缩小了受风面积，减小了气动阻力，同时也拓展了司乘人员的视线范围，有利于安全驾驶。轿车前侧窗雨挡后缘在垂直方向上尺寸增加，不会增加受风面积，且错开了司乘人员头部位置，故降低了高速气流直接吹向人体头部造成的不舒适性。
本实用新型其长度尺寸相比现有的雨挡尺寸小，因此缩小了受风面积，减小了气动阻力。所述轿车前侧窗雨挡后缘在垂直方向上尺寸增加，不会增加受风面积，且错开了司乘人员头部位置，故降低了高速气流直接吹向人体头部造成的不舒适性，起到了满足车辆内部通风需求，改善了开启轿车前侧窗后通风人体面部舒适性和降低风振噪声的作用。
附图说明
图1未安装本实用新型的轿车内部气流流动水平截面图；
图2未安装本实用新型的轿车驾驶员耳旁声压频谱图；
图3开启前侧窗后的车舱内流场示意图；
图4安装本实用新型的轿车内部气流流动水平截面图；
图5安装本实用新型的轿车驾驶员耳旁压频谱图；
图6本实用新型的结构示意图；
图7本实用新型在轿车上的安装结构示意图。
图中：1.轿车前侧窗上边框，2.轿车前侧窗雨挡前缘，3.轿车前侧窗雨挡，4.轿车前侧窗雨挡后缘，5.小锯齿，6.轿车前侧窗雨挡下缘，7.轿车前侧窗，8.轿车前侧窗下边框。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
如附图所示，一种抑制风振噪声、增强通风舒适性的轿车前侧窗雨挡3，采用透明树脂材料制作，使用强力胶安装在轿车前侧窗上边框1上沿，轿车前侧窗雨挡3相对轿车前侧窗上边框1短，轿车前侧窗雨挡前缘2距离轿车前侧窗上边框1和轿车前侧窗下边框8交点的长度为15cm；轿车前侧窗雨挡下缘6上开设有粗糙的小锯齿5，小锯齿5为等腰直角三角形，齿高为7.5mm，用于扰乱经过轿新型车前侧窗雨挡3的气流，消耗气流能量，进而降低风振噪声，提高驾驶员的舒适性；轿车前侧窗雨挡后缘4的垂向高度为12cm~18cm，轿车前侧窗雨挡后缘4在垂直方向上尺寸增加，不会增加受风面积，且错开了司乘人员头部位置，故降低了高速气流直接吹向人体头部造成的不舒适性。
实施例二，与实施例一的不同之处在于轿车前侧窗雨挡前缘2距离轿车前侧窗上边框1和轿车前侧窗下边框8交点的长度为20cm。
实施例三，与上述实施例的不同之处在于轿车前侧窗雨挡前缘2距离轿车前侧窗上边框1和轿车前侧窗下边框8交点的长度为为25cm。
实施例四，与上述实施例的不同之处在于轿车前侧窗雨挡后缘4的垂向高度为15cm。
实施例五，与上述实施例的不同之处在于轿车前侧窗雨挡后缘4的垂向高度为18cm。
本实用新型其长度尺寸相比现有的雨挡尺寸小，因此缩小了受风面积，减小了气动阻力；轿车前侧窗雨挡后缘4在垂直方向上尺寸增加，不会增加受风面积，且错开了司乘人员头部位置，故降低了高速气流直接吹向人体头部造成的不舒适性，起到了满足车辆内部通风需求，改善了开启轿车前侧窗7后通风人体面部舒适性和降低风振噪声的作用。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种抑制风振噪声、增强通风舒适性的轿车前侧窗雨挡，采用透明树脂材料制作，安装在轿车前侧窗上边框的上边缘，其特征在于：所述轿车前侧窗雨挡的长度相对轿车前侧窗上边框短，所述轿车前侧窗雨挡下缘上开设有粗糙的小锯齿，用于扰乱经过所述轿新型车前侧窗雨挡的气流，消耗气流能量，进而降低风振噪声，提高驾驶员的舒适性。
2.如权利要求1所述的一种抑制风振噪声、增强通风舒适性的轿车前侧窗雨挡，其特征在于：所述轿车前侧窗雨挡前缘距离轿车前侧窗上边框和轿车前侧窗下边框交点的长度为15cm~25cm。
3.如权利要求2所述的一种抑制风振噪声、增强通风舒适性的轿车前侧窗雨挡，其特征在于：所述轿车前侧窗雨挡前缘距离轿车前侧窗上边框和轿车前侧窗下边框交点的长度为20cm。
4.如权利要求1所述的一种抑制风振噪声、增强通风舒适性的轿车前侧窗雨挡，其特征在于：所述小锯齿为等腰直角三角形，齿高为7.5mm。
5.如权利要求1所述的一种抑制风振噪声、增强通风舒适性的轿车前侧窗雨挡，其特征在于：所述轿车前侧窗雨挡后缘的垂向高度为12cm~18cm。
6.如权利要求5所述的一种抑制风振噪声、增强通风舒适性的轿车前侧窗雨挡，其特征在于：所述轿车前侧窗雨挡后缘的垂向高度为15cm。
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