汽车加速行驶车外噪声的控制
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　　随着国民经济持续快速发展，我国汽车保有量不断增加，随之而来的是汽车噪声污染的日益严重。为了进一步限制汽车噪声，2002年我国颁布了GB1495——2002《汽车加速行驶车外噪声限值计测量方法》。根据该强制性标准，2005年1月1日以后，我国各种车型的噪声限制标准将更加严格，这将促使各汽车厂家加大对汽车噪声控制的研究。

　　汽车噪声控制，根本上是对汽车主噪声源的控制，因此我们首先要对整车噪声源进行分离，弄清楚各个噪声源的特征、产生部位及对整车噪声的贡献，将噪声源排序，找出其中的主噪声源。噪声源分解可采用噪声源分离技术和表面声源识别技术，其中噪声源分离技术包括整车加速噪声分离的道路试验方法和主要总成噪声分离的台架试验方法等；表面声源识别技术包括主观评价法、近场测量法、表面振速测量法、铅覆盖法、声强法等测量方法。值得注意的是，汽车噪声控制首先要保证不影响整车的主要功能和性能，同时要以最低成本实现，否则，即使达到降噪的效果，也无法应用到汽车生产中。

　　汽车噪声控制的基本途径主要有3 各方面：一是直接赶紧对象的工作原理或工作过程，从声源上控制；二是改进系统动态特性，降低系统对振动的响应和系统辐射噪声的效率；三是采用吸声、消声、隔声及隔振等措施，在噪声传播途径中设法控制。由于我国现在颁布的噪声控制是在车外噪声方面，而不同车型的车外噪声的主噪声源是不同的，一般是指发动机噪声、进气噪声、排气噪声、风扇噪声、轮胎噪声、传动系噪声等噪声中的一种或几种。本文着重介绍这几种噪声源的产生机理和控制方法。

　　1 发动机噪声

　　未对汽车采取任何控制措施的情况下，小型车发动机噪声在汽车总噪声中所占比例占55%，大、中型车则占65%—70%；而采取以降低发动机噪声为中心的各项措施后，发动机噪声可降到30%左右。目前，我国汽车(除轿车外)各噪声源所占比例接近上述未对汽车采取任何控制措施的情况。

　　1.1 燃烧噪声和机械噪声

　　发动机的表面噪声按其机理可分为燃烧噪声和机械噪声。燃烧噪声是由于汽缸内周期性变化的气体压力的作用下产生的，主要取决于燃烧方式和燃烧速度。燃烧噪声与燃烧过程有直接的关系。然而燃烧过程又是一个复杂的问题，它与燃油的性质、压缩比、发动机供油系统各种参数(如供油提前角、供油规律、喷油器的孔径、孔数及喷油压力)、燃烧室形状、进气状态、发动机运转工况等多种因素有关。机械噪声是发动机工作时各运动部件受气体压力和运动惯性力的周期变化而引起的振动或相互冲击而产生的，它包括活塞一曲柄连杆机构的噪声、配气机构噪声、传动齿轮噪声、不平衡惯性力引起的机体振动及噪声等。

　　1.2 降低发动机噪声的措施

　　降低发动机噪声的措施主要有两方面，一是通过优化设计降低噪声源，二是限制噪声的传播途径。

　　1.2.1 优化设计降低噪声源

　　a.柴油机的优化设计

　　柴油机燃烧的特点决定了降低柴油机噪声主要是控制燃烧噪声，根本措施是适当降低柴油机燃烧过程中速燃期内气缸内的平均压力增长率，而该平均压力增长率又取决于着火延迟期和在着火延迟期形成的可燃混合气的数量和质量，因此可以采取选用十六烷值高的燃料、合理组织喷油过程、选用良好的燃烧室形状等措施。

　　b.汽油机的优化设计

　　汽油机因其转速高，降低发动机噪声主要是控制机械噪声。

　　其一，活塞敲击噪声占机械噪声中比例最大，为了减少活塞敲击，通常采用减少活塞与气缸的配合间隙、使汽油机活塞销向主推力边偏移等措施。

　　其二，四冲程发动机都是采用气门—凸轮式配气机构，包括凸轮轴、挺柱、挺杆、摇臂、气门等，零件多，刚度差，因而易激发起振动和噪声。气门间隙的存在和气门落座时的撞击是配气机构的主要机械噪声源，而影响其大小的主要因素是凸轮型线、气门间隙和配气机构刚度。因此，降低配气机构噪声可采取选择性能优良的凸轮型线、减小气门间隙、采用液压挺柱、提高配气机构刚度及减轻驱动元件的质量等措施。

　　其三，合理选择齿轮结构型式，改进齿轮参数设计；改进制造工艺，提高制造精度；采用阻尼减振措施等。

　　1.2.2 发动机表面噪声的传播途径控制发动机燃烧激振力和机械激振力通过发动机各结构零件传递到发动机的外表面上，形成表面的振动响应，表面的振动又激发空气质点的振动而形成声波向外辐射。对此，可采用以下措施：

　　a.增加机体刚度。

　　b.对壁面采取阻尼措施。发动机中最易采取阻尼措施的是一些罩、盖如正时齿轮室盖、油底壳和曲轴皮带轮等，这些零件又常常是较强的噪声辐射源。可以通过阻尼材料以自由或约束状态敷在振动体上，以达到减振和减小辐射噪声的目的。

　　c.隔振措施。各种盖板的固定点应尽量固定在振动级较低的机体位置上。

　　d.隔声、吸声措施。包括局部隔声和整体隔声。其中，局部隔声是指对气门室盖、油底壳、正时齿轮室盖、曲轴箱等噪声辐射较强的表面装设隔声装置以降低辐射噪声。整体隔声是指对整个发动机表面装设隔声装置。整体隔声罩虽然效果比局部隔声好，但是由于发动机的散热、材料的耐高温等条件的限制，费用较高。

　　2 进气噪声

　　进气噪声是由进气门的周期性开闭产生的压力起伏变化所形成的。对于涡轮增压发动机来说，由于增压器的转速一般都很高，因此，其进气噪声明显高于非增压发动机的进气噪声。涡轮增压器的压气机噪声是由叶片周期性冲击空气而产生的旋涡噪声和高速气流形成的涡流噪声所组成，并且是一种高频噪声。

　　进气噪声的大小与发动机的进气方式、进气门结构、缸径、凸轮线形等设计因素有关，而对同一台发动机来说，转速影响最大。

　　对于噪声指标要求不高的车辆(如载重车、工程车等)可考虑改进空滤器结构，对于噪声指标要求很高的车辆(如客车、轿车等)可另加进气消声器。空滤器由于具有一定的空腔容积和过滤材料，具有消声作用。可在允许的条件下，加长滤清器和前进气管的长度，增加其断面积和容积，同时要使壳体具有一定的隔声效果和刚度，以避免噪声通过壳体传出或激发壳体振动产生噪声。如果要安装消声器，涡轮增压发动机由于具有高频特性，可考虑选用阻性消声器。

　　3 排气噪声

　　排气噪声由周期性排气噪声、涡流噪声和空气柱共鸣噪声组成。周期性排气噪声是排气门开启时一定压力的气体急速排出而产生的；涡流噪声是高速气流通过排气门和排气管道时产生的；空气柱共鸣噪声是管道中的空气柱在周期性排气噪声的激发下发生共鸣而产生的。

　　影响排气噪声的因素有汽缸压力、排气门直径发动机排量等，而对同一发动机来说，发动机转速和负荷是主要因素。减小排气噪声的最有效方法是安装合理的消声器，并且要求消声器消声性能好、在各工况下保持稳定、空气动力性好及排气阻力尽可能小等。同时排气尾管长度也影响消声效果，因此要通过实验确应最佳长度。

　　4 风扇噪声

　　风扇噪声也是主要噪声源之一，特别是车内空调、排气净化装置的安装使噪声更加严重。风扇噪声是由旋转噪声和涡流噪声组成的。

　　影响风扇噪声的因素有a.风扇转速；b.风扇与散热器的距离增加，冷却能力先增长后又降低，可以适当选择最佳距离；c.风扇叶片的数量、形状和材料。降低风扇噪声措施有a.结构许可下，增加风扇直径或研究高效风扇，降低转速，减小噪声；b.安装风扇自动离合器使风扇在需要的状况下工作；c.改进导风罩形状；d.增加散热器尺寸；e.风扇的进风量和叶片产生的噪声随叶片的增加而增加，叶片减少，进风量减少，需提高风扇速度，也会影响风扇噪声，因此需进行比较，选用合适的叶片数，同时选用合适的叶片材料。

　　5 传动系噪声

　　汽车传动系中变速器和驱动桥噪声原因是多方面的，其中主要来自齿轮系统，减小齿轮噪声不仅从设计、制造精度、加工精度等方面考虑，在维修中也要注意齿轮的安装精度、啮合间隙和印痕的调整。

　　6 轮胎噪声

　　随着车速的增加轮胎噪声也日益受到人们的关注。在干燥路面上，当汽车高速行驶时轮胎噪声会成为整车中的主要噪声源；在潮湿路面上，即使低速，轮胎噪声也将成为主要噪声源。

　　轮胎噪声是由轮胎直接辐射的噪声和激振车体而产生的间接噪声组成的。影响轮胎噪声的因素有花纹、载重量、气压和速度等，因此可采用变节距花纹的轮胎或在轮胎和车体之间增加隔振材料等措施。

　　7 空气流过汽车表面和孔道时的噪声

　　该噪声主要来源于气流有明显折弯的地方，在该区域内气流分离，分离区内旋涡脱落，形成噪声。所以，在设计中要尽量避免气流的急剧折转，减小汽车表面的狭缝和小的突起物或增加突起物的刚性。GBl495—2002{汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》强制性标准的实施将促进我国汽车及相关产业的噪声控制工作的发展，缩短我国汽车噪声水平与国外发达汽车公司的差距，提高我国汽车产品的技术水平。

　　GB 1495—2002将分为两个阶段实施，第一阶段的实施日期为2002年10月1日至2004年12月30日，第二阶段的实施日期为2005年1月1日以后。两个阶段限值见表。

表 汽车加速行驶车外噪声限值(GB1459——2002)



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修改:sataco FROM 166.111.49.151
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