汽车车外噪声控制论文

汽车车外噪声控制
【摘要】简述了汽车车外噪声的主要来源及相应控制措施。

根据国家标准 bg1495-2002第二阶段的限值要求，江铃汽车股份有限公司采取了降噪措施。

对车型的试验结果进行了分析，由此阐述了强制性标准对控制汽车车外噪声的促进作用，试验效果明显。

【关键词】车外噪声；控制；国家标准；试验
1.汽车车外噪声的主要来源
按汽车噪声产生的过程和机理，将其分为与发动机有关的噪声源和与汽车行驶有关的噪声源。

与发动机有关的噪声源：
发动机是存在多个声源的复杂机器。

根据发动机的工作原理、工作状态以及有关声学理论，可将发动机的主要噪声源分为3种：空气动力性噪声、机械噪声、燃烧噪声。

图1为发动机噪声源示意图。

空气动力性噪声主要包括进、排气噪声和风扇噪声，这部分噪声直接向发动机周围的空气中辐射。

在没有安装进、排气消声器时，排气噪声是发动机的最大声源，进气噪声次之。

风扇噪声也是发动机的主要噪声源之一，特别是近年来在车内安装有空调、排气净化装置等，使发动机罩内温度上升，冷却风扇负担加大，噪声变得更为严重。

燃烧噪声和机械噪声很难严格区分。

本文把气缸内燃烧所形成的压力振动通过缸盖、活塞—连杆—曲轴—机体向外辐射的噪声称为燃烧噪声，将活塞对缸套的撞击，以及正时齿轮、配气机构、喷油系统等运动件之间机械撞击所产生的振动激发的噪声称为机
械噪声。

一般直喷式柴油机燃烧噪声高于机械噪声，非直喷式柴油机机械噪声则高于燃烧噪声，但低速运转时燃烧噪声都高于机械噪声；汽油机燃烧柔和，零件受力也小，燃烧噪声和机械噪声都比柴油机低。

图1 发动机噪声源示意
发动机在高速运转时机械噪声常常是主要的噪声源。

在机械噪声中，活塞的敲击噪声是首要因素；其次是齿轮机构噪声；供油系统的噪声主要是喷油泵和高压油管的振动所引起的。

2.汽车车外噪声的控制
国产汽车在加速行驶时，排气噪声对车外加速噪声贡献最大，其次是发动机风扇噪声，而传动系噪声和轮胎噪声则相对较小，仅占车外总加速噪声的13%左右。

因此，降低加速噪声应优先考虑降低排气系统噪声和冷却风扇噪声。

2.1排气噪声的控制
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。

影响排气噪声的主要因素是发动机转速和负荷。

减小排气噪声的最有效方法是安装消声器，并且要求消声器消声性能好，在各工况下保持稳定，同时排气尾管长度也影响消声效果，因此要通过试
验确定最佳长度。

2.2风扇噪声的控制
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风扇噪声更加严重。

影响风扇噪声的因素有风扇转速、风扇与散热器的距离以及风扇叶片的数量、形状和材料。

降低风扇噪声的措施：在结构许可下增加风扇直径，降低转速；安装风扇自动离合器使风扇在需要的工况下工作；改进导风罩形状；增大散热器尺寸；选用合适的叶片数和合适的叶片材料。

2.3发动机机械噪声和燃烧噪声的控制
发动机产生的机械噪声与产品制造水平有很大关系。

因此，要控制发动机的机械噪声，就得提高发动机的制造工艺水平。

降低柴油机燃烧噪声的根本措施是适当降低柴油机燃烧过程中速燃期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、设计良好的燃烧室形状等措施。

2.4传动系噪声的控制
减小齿轮传动中噪声不仅要从设计、生产制造工艺及加工精度等方面考虑，同时在维修中对于齿轮的安装应该注意其啮合间隙和印痕的调整。

2.5轮胎滚动噪声的控制
要降低轮胎滚动噪声，可采用多种花纹节距胎面，采用高阻尼
橡胶材料，调整好轮胎的负载平衡以减少自激振动，以及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。

3.我国现行汽车噪声限值标准及噪声水平现状
国标bg1495-2002限值见下表：
4.江铃汽车的降噪措施
采用的整车降噪方案为股份公司花巨资请国外专业公司为皮卡等车型设计，根据陆风车具体状态转化为工程设计方案。

但由于降噪件的存在，并且取消发动机防撞板，所以会降低车辆越野性能（纵向通过角由23°减少为20°）。

故装配有降噪件的陆风车只适合普通用户使用，针对专业越野用户须将降噪隔音板拆除，并加装发动机防撞板之后才能进行专业越野。

工程设计开发，以皮卡的噪方案结合陆风车实际情况进行设计开发：
4.1对于车身隔热垫及车身内饰方面
发动机盖隔热垫更换成隔音棉；增加发动机前壁隔音棉、前轮毂隔音棉、前翼子板隔音棉、发动机仓密封条整套及前轮毂阻尼垫。

安装结构上不需改动。

4.2底盘部分
按照皮卡方案根据陆风车底盘开发隔音罩，在车架相应位置增加支架及脱焊螺母用于安装，覆盖范围为：从第一横梁至高度调节臂支架部分只保留前后两处通风口，下部及侧面均为密封状态，对摆臂等存在运动的部件在不影响其性能前提下尽量密封。

4.3排气系统
对现有排气消声器进行测试，改进排气消声器提高其消声效果。

5.结束语
查测试验结果可以看出，在采取降噪措施后汽车的车外加速噪声得到了较大的改观，每种车型平均都降了3个db（a）左右，可达到国家规定的第二阶段噪声限值的要求。

【参考文献】
[1]周新祥.噪声控制及应用.海洋出版社，1999.
[2]bg1495-2002 汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法.
[3]何渝生.汽车噪声控制.北京：机械工业出版社，1995.。