汽车噪声控制方法的研究与应用

汽车噪声控制方法的研究与应用

专业：车辆工程班级：车辆1102 学号：2011131 姓名：杨全花

【摘要】汽车的普及给人们带来方便的同时，汽车噪声对人们的生活、工作及身心健康也产生了日益严重的影响。汽车噪声的大小是衡量汽车质量水平的重要指标, 因此, 汽车噪声防治成为世界汽车工业的一个重要课题。汽车所产生的车外和车内噪声成因复杂,分析困难,要有效地控制汽车车外加速噪声,首先要能准确地确定各声源所产生的部位从而寻求主声源,再结合各主声源噪声产生机理和传播途径,制定经济有效!切实可行的降噪措施进行噪声控制，提出了降低汽车噪声的一些方法措施。

【关键词】噪声车内噪声车外噪声控制方法

引言

随着国民经济的日益繁荣,汽车工业和城市交通得到了迅速发展,但带来的交通噪声污染也日益严重"汽车作为人们一种主要的交通工具,由于其功率不断提高,速度越来越快,汽保有量大幅度提高,使得汽车噪声成为最主要的交通噪声污染源"据统计资料表明,城市环境声的70%来源于机动车辆,各种机动车辆已成为环境噪声的最大污染源[1]。过高的汽车噪声严地影响着人们的生活!工作和健康,也给世界的可持续发展带来了很大的挑战。

目前，我国在汽车噪声控制方面与国外先进水平差距很大，研究工作开展得也很不够，我国汽车产品噪声控制水平和国外先进水平的差距首先体现在噪声测量方法及噪声限值的法规上，我国汽车噪声控制水平和国外相比差距更大，国外发达国家由于对环境污染的重视，法规要求和执行都非常严格，以及激烈的市场竞争，使得国外汽车生产企业都非常重视汽车产品的噪声控制。国外的汽车噪声控制工作进展非常快，从声源的控制角度来看，对发动机、消声器、变速箱、冷却系统等声源已经有深刻的研究，已有成熟的理论计算和产品开发设计程序[2~3]。汽车噪声控制研究的重点已经转向结构振动噪声，轮胎噪声及发动机隔声罩的研究方面。国外目前车内噪声控制技术已普遍达到实用阶段，如德国Benz公司声称已经能够根据顾客要求制定各种低噪声车，所增加的价格约为350美元左右。我国要缩短与世界先进水平的差距，目前还有许多工作要做。下面笔者浅谈一下汽车噪声的种类、噪声控制方法并对国内外的研究现状作一综述。

一：噪声的危害

众所周知，汽车噪声污染是最为严重的环境污染之一，它不仅对汽车本身及驾乘人员构成严重的危害，而且还对周围环境造成污染。因此，对汽车振动与噪声控制势在必行。噪声

的危害是多方面的，必须引起人们的高度重视。

经科学研究和长期实践证明:由于噪声的影响，会导致驾驶员神经系统功能卜降。例如:条例反射受到抑制，神经末梢受损，震动觉、痛觉功能减退，对环境温度变化的适应能力降低;车辆的震动使手掌多汗，指甲松脆;震动过强时，驾驶员会感到手臂疲劳、麻木，握力卜降。长此卜去，会使肌肉痉挛、萎缩，引起关节的病变，出现脱钙、局部骨质增生或变形关节炎[4]。强烈的震动和伴随的噪音长期刺激人体，会使植物神经功能紊乱，出现恶心、呕叶、失眠和眩晕等症状，女驾驶员还会出现月经失调、痛经、流产、子宫脱垂等病症。二：噪声的分类

根据噪声源发声机理通常将噪声分成三类:机械传动噪声、空气动力噪声、电磁噪声机械噪声往往由于机械部件的振动、撞击、摩擦、不平衡等造成。空气动力噪声是由于气体动中的相互作用或固体间的作用而产生的[5~7]。电磁噪声则是由于电磁场的交变造成机械部件或空间容积的振动而产生的。从结构上可分为发动机(发动机、进气及排气)，底盘噪声(驱动系及轮胎等)，车身噪声，电器设备噪声。汽车外部噪声示意如图：

汽车的各噪声源之间相互作用，同时，因汽车上的各个声源位置和辐射噪声大小不同以及噪声传播途径的差别，使得某些方向的噪声较高，在某些方向就较低。所以在整车噪声控制中，必须分析各种声源对汽车总噪声的影响幅度，即噪声源辐射的大小，分布特点及传播方向，这对如何采用既经济又切实可行的噪声控制措施来降低汽车整车车外加速噪声是至关重要的。由于目前国产汽车的车外加速噪声主要以发动机本体噪声、汽车的进气噪声和排气噪声为主。

2.1.1 发动机噪声

发动机噪声包括燃烧、机械、进气、排气、冷却风扇及其他部件发出的噪声。在发动机各类噪声中，发动机燃烧噪声和机械噪声占主要成分。燃烧噪声产生于四冲程发动机工作循

环中进气、压缩、做功和排气四个行程，快速燃烧冲击和燃烧压力振荡构成了气缸内压力谱的中高频分量。燃烧噪声是具有一定带宽的连续频率成份，在总噪声的中高频段占有相当比重。机械噪声是指发动机工作时，各零件相对运动引起的撞击，以及机件内部周期性变化的机械作用力在零部件上产生的弹性变形所导致的表面振动而引起的噪声，包括活塞敲击声、气门机构声、正时齿轮声[8]。燃烧噪声和机械噪声都是由发动机本体发出的，并且随着发动机转速的增加，噪声也相应增加。一般情况下，低转速时燃烧噪声占主导地位，高转速时机械噪声占主导地位。空气动力噪声是指汽车行驶中，由于气体扰动以及气体和其他物体相互作用而产生的噪声。在发动机中，它包括进气噪声、排气噪声和风扇噪声。实践表明，减少振动是降低噪声的根本措施。增加发动机结构的刚度和阻尼，是减少表面振动的办法，从而达到降低噪声的目的[9]。发动机噪声按其机理可分为结构振动噪声和空气动力性噪声。发动机噪声源示意图如图

2.1.1结构振动噪声

通过发动机外表而以及与发动机外表而刚性连接件的振动向大气辐射的噪声称为结构振动噪声或者称为表而辐射噪声。根据发动机表而噪声产生的机理，结构振动噪声又可分为燃烧噪声和机械噪声以及液体动力噪声。燃烧噪声的发生机理相当复杂，主要是由于气缸内周期性变化的压力作用而产生的，与发动机的燃烧方式和燃烧速度密切相关。机械噪声是发动机工作时各运动件之间及运动件与固定件之间作用的周期力、冲击力、撞击力所引起的，它与激发力的大小和发动机结构动态特性等因素有关[10~11]。一般说来.在低速时.燃烧噪声占主导地位;在高转速时，由于机械结构的冲击振动加剧而使机械噪声上升到主导地位。车用发动机的辐射噪声频率范围主要在500~3000Hz内，而其主要噪声辐射部件的临界频率大致在500~800Hz范围内。发动机中液体流动产生的力对发动机结构激振产生的噪声称为液体流动噪声。如冷却系中的水流循环对水套的冲击而产生的噪声。