商用车驾驶室减振降噪技术研究

商用车驾驶室减振降噪技术研究摘要：汽车是现代人类生活中必不可少的交通工具，随着汽车的普及和人们生活水平的提高，汽车的NVH（Noise、Vibration、Harshness）性能即噪声、振动和舒适性已经成为汽车业不断追求的性能指标。

其中的噪声问题不仅会影响车内人员的乘车体验，还会对道路周边环境造成噪声污染问题。

所以尽可能降低汽车行驶中的噪声是新车型投产前必须进行的工作。

本文基于商用车驾驶室减振降噪技术研究展开论述。

关键词：商用车；驾驶室；减振降噪技术研究引言随着人们生活水平和生活质量的快速提高，人们对商用车的舒适度提出了更加高的要求，而商用车的舒适度主要与车辆在行驶过程中的振动，噪音等有关，因此，在商用车的制造中必须引进先进、有效的减振降噪技术，切实提高商用车的舒适度，为人们提供创造舒适的乘车环境。

1商用车驾驶室的噪声来源和传播途径驾驶室除了提供各系统必要的安装点，主要作用就是隔绝外部带来的影响。

然而在设计和制造商用车的过程中，受制于车辆的成本和结构限制等因素，未能形成完整的隔音屏障，以隔离车辆外的噪音。

其次，在商用车行驶过程中，驾驶室车体振动产生固体声及空气与车身之间的冲击和摩擦声。

具体分析如下：1.1外部噪声在驾驶室内传播舱外噪音基本上与舱内隔绝，但由于商用车的某些结构特点，仍有孔隙，例如门窗、地板等位置，这就使得噪音源可通过这些缝缝在舱内传播。

1.2车体振动产生的固体声音在商用车行驶过程中，发动机和传动装置振动，由于道路不平整而引起车轮振动，振动通过车架和悬架传递到驾驶室。

在商用车行驶过程中，驾驶室周围空气流进而导致气压波动，进一步引起驾驶室的壁板振动，噪音不断地在舱内传播。

2汽车噪声标准法规现状欧洲早在60年代就开始重视汽车噪声的研究，并于1969年颁布了汽车噪声的规定ECEK9号法规。

随着汽车工业的发展，根据车轮个数对噪声进行单独立法。

针对四轮以上车型，1982年7月15日，UN/WP.29（联合国世界车辆法规协调论坛）发布ECER51号法规，现在执行的法规为2016年2月5日发布的ECER5103系列。

对比国外发达国家，我国的汽车噪声法规起步晚，自1979年起，先后发布了GB1495-1979《机动车辆允许噪声》、GB1496-1979《机动车辆噪声测量方法》。

2002年国家对汽车噪声标准进行了升级，现行有效的噪声标准GB1495-2002《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》，目前新版的GB1495征求意见稿正在修订中。

通过ECER5103和GB1495-2002对比，两者在档位选择、接近速度确定、加速行驶操作、测量结果处理及噪音限值方面均有不同。

ECER5103法规制定时考虑了城市驾驶工况下的车辆发动机、轮胎、路面各噪声源。

随着我国汽车工业的发展，在整车及零部件技术水平已经接近欧洲水平，为了提升产品竞争力，与欧洲主流车型在世界上同台竞争，建议各大主机厂在进行新产品开发时，加速行驶车外噪声指标按照ECER5103系列进行设定。

GB1495征求意见稿在参考ECER5103系列技术要求的同时，应同步考虑中国城市车辆运行工况与欧洲不同，在修订GB1495征求意见稿时对我国的城市交通的特点进行调研对比及参数修正。

3商用车的驾驶室减振减噪技术常见影响车内噪声的因素非常多，涉及到整车的各个环节，但车内噪音的产生是由外界激励通过车身的孔洞、缝隙由空气传播，或是由车身结构产生振动传递到车内形成的“嗡嗡”声。

因此车身常见减振降噪技术无非就是控制车身的密封性，避免外部噪声直接通过缝隙传递，设计合理的车身结构，使整个白车身结构模态的固有频率避开外界产生的激励频率，从而削弱由于车身共振引起的车内噪声贡献度，应用一些隔音、吸音材料吸收车内噪声。

由于车身已开发到位整改难度及成本很高，因而一些减振材料就广泛应用到车身上。

通过耗散结构件的能量达到减振目的。

这种方法不改变机器的声辐射特征，却能有效控制其振动水平从而使噪声减小。

这些多从消除或减弱声源噪声，控制噪声传播途径，阻断固体传播方面减震降噪被称为被动控制降噪技术。

除此之外还有主动控制降噪技术。

3.1被动控制降噪技术3.1.1做好驾驶室室内密封工作驾驶室密封不好会使驾驶室内外联通，影响使用减振降噪技术的效果。

如果密封没有做好，减振降噪的处理是没有意义的。

驾驶室的密封式多方面的，舱内的门窗和车体用橡胶密封，以减少外界噪音。

使用乙烯、人造革、麻毡等材料减少上顶盖的噪音输入和振动。

使用内涂层、人造革等材料对地板进行密封。

3.1.2控制噪声传播途径通过使用先进的阻尼材料，如阻尼隔声、吸声、隔振等措施来控制噪声传播途径，从而达到降噪的目的。

（1）隔声，隔声材料是指把空气中传播的噪声隔绝、隔断、分离的一种材料、构件或结构。

对于隔声材料，要减弱透射声能，阻挡声音的传播，就不能如同吸声材料那样多孔、疏松、透气，相反它的材质应该是重而密实的，如钢板、铅板、砖墙等一类材料。

隔声材料材质的要求是密实无孔隙或缝隙；有较大的重量。

隔声材料具有密实、质重、阻尼性强、高弹性、耐水性、耐候性佳、耐油性、阻燃性好的结构特征。

车内隔声结构在不同部位根据阻尼减振、隔声和吸声等多项要求，适当组合吸声防振材料而构成。

（2）吸声，吸声材料是具有较强的吸收声能、减低噪声性能的材料。

借自身的多孔性、薄膜作用或共振作用而对入射声能具有吸收作用。

当声音传入构件材料表面时，声能一部分被反射，一部分穿透材料，还有一部由于构件材料的振动或声音在其中传播时与周围介质摩擦，由声能转化成热能，声能被损耗，即通常所说声音被材料吸收。

车内顶棚、底板和侧壁内饰衬垫应尽量使用本身具有吸声性能的材料，以实现用最少的材料，最简单的结构来控制车内噪声。

目前在汽车上使用的吸声材料主要有：①多孔性吸声材料，这类材料主要有玻璃棉、毛毡等；②开孔壁吸声材料，车身顶部内饰面即采用这种吸声材料。

（3）隔震，阻尼隔震有三种方式：一是通过表面阻尼处理来提高结构阻尼、抑制共振、改善结构抗振降噪性能，使整个白车身结构模态的固有频率避开外界产生的激励频率，从而削弱由于车身共振引起的车内噪声贡献度。

目前在汽车上使用的阻尼材料有：①沥青类阻尼材料；②橡胶类阻尼材料（均已广泛用于汽车）；③车用阻尼涂料，它是减少振幅、降低噪声和隔热吸音的功能性涂料，已在汽车上得到了广泛应用；④采用新技术的宽温域阻尼材料，此材料在各种复杂的条件下都能起到减振、降噪、隔音、隔热的作用，目前已试用于国产客车上。

二是采用高阻尼材料制作汽车零部件，目前高阻尼Al—Zn系合金已用于制作汽车发动机盖的材料。

三是通过阻尼隔振技术来防止振动传人车内。

3.1.3设计悬架减振系统设计商用汽车驾驶室悬挂式减振系统，避免道路状况差造成的重大颠簸和振动，尽量减少驾驶过程中对商用汽车的外部影响，提高汽车自身的减振降噪能力。

目前驾驶室悬置系统按结构形式分主要包括半浮式以及全浮式两种。

半浮式驾驶室其前部两个支承点采用铰接方式与车架相连，后悬置结构采用弹簧和阻尼元件构成后悬置连接到车架上。

全浮式驾驶室即驾驶室由前后左右四组弹性元件构成悬置系统将驾驶室悬置于车架之上。

除了按结构形式区分驾驶室悬置系统外，还可以根据悬置结构所采用的弹性元件来分，主要包括：螺旋弹簧驾驶室悬置、钢板弹簧驾驶室悬置、空气弹簧驾驶室悬置等。

3.2主动控制降噪技术被动噪声控制技术往往与汽车轻量化的目标相矛盾，而且一些车身结构的振动及其辐射的噪声仍无法得到有效控制。

为了主动地消除噪声，人们发明了“有源消声”，通过降噪系统产生与外界噪音相等的反向声波，将噪音中和，从而实现降噪的效果，此类方法被称为主动控制降噪技术。

它的原理是：所有的声音都由一定的频谱组成，如果可以找到一种声音，其频谱与所要消除的噪声完全一样，只是相位刚好相反（相差180°），就可以将这噪声完全抵消掉。

关键就在于如何得到那抵消噪声的声音。

实际采用的办法是：从噪声源本身着手，设法通过电子线路将原噪声的相位倒过来。

由此看来，有源消声这一技术实际上是“以毒攻毒”。

结束语随着人们对车辆舒适性的要求越来越高及汽车工业的发展，车内减震降噪技术要求也将越来越高。

主动控制技术虽尚处于研究发展阶段，距技术成熟和普及仍有一定距离，但随着电子技术、材料结构等发展，我们有理由相信主动控制技术必将在汽车减震降噪方面得到广泛应用。

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