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汽车维修工高级技师论文
汽车车内噪声控制方法研究
姓名: 付建伟
日期: 2011年8月19日
论文题目:汽车车内噪声控制方法研究
摘要:汽车车内噪声指行驶汽车车厢内存在的各种噪声。车内噪声极易使乘车人员感到疲劳,对汽车的舒适性有着重要影响。本文从系统的观点出发,在分析了国内外汽车产品的噪声控制技术水平现状以及噪声研究和控制技术方法的基础上,开展了比较系统的车内噪声控制研究,识别了主要的噪声源和噪声辐射部位,同时,通过本项目的研究,摸索出了一些行之有效的汽车噪声研究和控制的方法和措施。
关键词:汽车,车内噪声,声源识别,噪声控制,试验研究。
论文内容:
交通噪声是目前城市环境中最主要的噪声源,汽车噪声约占整个交通噪声的75%,是影响其性能和质量的重要指标之一,根据汽车对环境的影响,汽车噪声一般分为车外噪声和车内噪声。车外噪声在很大程度上对外部环境产生生态影响,而车内噪声对乘客舒适性产生影响。
一、国内外汽车噪声状况及控制技术
国外一般对车外噪声有严格的限制标准,至于对车内噪声尚没有严格的标准。在欧洲、美国、日本一些发达国家,汽车加速行驶时主噪声源并不是来自发动机,而是来自胎噪。发达国家对汽车发动机、消声器、变速箱、冷却系等主要噪声源已有深入研究,并且有成熟的理论计算和产品开发设计程序。目前,国外汽车噪声研究和控制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,控制技术已普遍达到实用阶段。
国内对车外加速噪声的限制标准制定相对缓慢,自1979年制定了GB1495-79《机动车辆允许噪声》以来一直未做修订,直到2002年才颁布新标准GB1495-2002《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》,国内对车内噪声没有严格的限制,只对某些星级汽车设置了噪声限值,在国内,发动机噪声仍占汽车噪声的三分之一以上,发动机的减振、降噪成为汽车噪声控制的关键。
对于汽车噪声的控制,不同阶段针对不同噪声源采取的控制措施是不同的。国内汽车的噪声控制技术每个时期都有其侧重点(见表1)
表1不同阶段重点集中发展的控制技术
时间
主要声源
主要控制措施
70年代到90年代早期
排气噪声、进气噪声
优化进、排气消声器
现阶段(普通城市道路)
发动机噪声
改进发动机燃油系统及结构
现阶段(高速路)
路面-轮胎噪声
使用低噪声轮胎,装修低噪声路面
二、汽车车内噪声源的识别
车内噪声产生的主要振动源和声源有:
1、发动机噪声
包括发动机工作时产生的进气噪声、排气噪声、风扇噪声、结构噪声等通过空气,由车身的缝隙或孔、洞传播至车内而形成的车内噪声,以及由于发动机燃烧和惯性力矩引起的振动,通过发动机悬架和副车架传到车身,引起车身弯曲振动,扭转振动等,同时也会引起板件及结构产生局部振动,进一步向车内辐射的中、低频噪声。
2、底盘噪声
主要包括由于轮胎快速滚动对其周围空气形成扰动而产生的轮胎噪声,齿轮系啮合和振动而产生的变速器、驱动桥噪声,旋转和振动传递而产生的传动轴噪声,汽车高速行驶时,空气紊流对车身的激励造成车身高频振动,并在车内产生的高频噪声,汽车制动时产生呜叫声等几个方面。
3、车身噪声和车内附属设备噪声
包括由于车身的振动和空气与车身的冲击与摩擦而产生的噪声,以及空调机或暖风装置工作时而产生的噪声。.
由上可知,车内噪声的主要来源和传播途径如图1所示。
图l 车内噪声的主要来源和传播途径
车厢外的噪声向车厢内的传播是按空气传播的规律进行的,具体途径有两个:
第一个途径---固体传播:车厢外的声源或振动(源)的作用通过结构件传播到车身,引起车身振动,再由车身板壁振动辐射噪声至车内,形成车内噪声,称之为固体声。
第二个途径---空气传播:将各种噪声源所辐射的噪声通过空气,由车身的缝隙或孔洞传播到车内,形成车内噪声,称之为空气声。
三、噪声控制策略
根据噪声产生的原理,可以把噪声控制技术分为以下两类:一是对噪声源的控制,二是对噪声传播途径的控制。
1、对噪声源的控制是最根本、最直接的措施,包括改造振源和声源等。但是对噪声源难以进行控制时,就需要在噪声的传播途径中采取措施,例如吸声、隔声、消声减振及隔振等措施。汽车的减振降噪水平还与整车的动力性、经济性、可靠性以及强度、刚度、质量、制造成本和使用密切有关。
(1)发动机优化设计
柴油机燃烧的特点决定了降低柴油机噪声的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汽缸内的平均压力增长率(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),一次可以采取选用十六烷值干的燃料、合理组织喷油过程、选用良好的燃烧室形状等措施。
(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个结构