汽车加速行驶车外噪声的研究
汽车加 行速驶 外车噪 声 研 究
的汽 车
加速行 驶 车外 噪 声的 研
究 昌林
周
若何天
(长 春 汽车
研 所究)
容内摘 要 本文提 出 了 外 噪车 声的计算模 型把它运 用并于 放解 CA 1 51 K 和CA 值 和 实 测 值 较 获得令比 满 人意的 一 致 果结,
。
1
41
汽
,
车理
论
声大噪
,
允许 较高 声 压的
级。
最早
的 E CE噪
.
一
、 车 外噪声 控 制 现的状 与 趋 势,
声
法规 汽 车把噪 声拄 制在 8 5~9 皿 B (A 的)范围
,
属
于 吵 闹 与 级 于 吵 闹 级 过 之间
前的目,
六十年 代 汽车 声 已 噪 得变严 重 来
起
但
直EEC
规 法要求 到 7 一达8
4,
d B ( A 的范)围
属
到
1 9 0
7年欧
州 济经 共同 体 (E E C 才 最) 开早始
。
吵 于 级 闹可与接 级受 间之d
B(A)
.
汽 今 车 的 后 声噪控
布颁车 辆 噪 控声 制 规法日本 917 0 年 规定 了汽
制
目标 是 达 到 接 可 级受 安与静 级 之间7 0 ~ 7
车8噪 声 的最 大 容许 限 度,
,
1
971
年
正 式 颁 汽布车
,
加
速行 驶 车 外 噪声的 控 制 规 1法 9佗 年 开 始实 了
9年 再一 进 行次 了强 施 第 阶 二 强段 化目 标 1
万 创蟹 主观
.
级
化
,
981 4
,
年 又 一次 对加 速 行驶噪 声 进 行 了
降
低4从 19 7
到1 894 的 年10 年 间 汽 车加速 噪 声 ,
.…
:
进
行了三次 强化 载 卡 车 从重最初 的 刘 9B ( A
)
降
8 到8d B (A )
国英 19 68年 采 严取 格 的 规
.新
使则 小 ~ 大型汽 车 降到 7 7~ 8 2d B( A
美)
国,
卡车
1 9 88 年要 求 降到
08
B d A( )
.
我
国 的 车
19辆8 6
噪 声
控制法规 是 1 盯9
年
才开始颁 布 的 .
澎 夕
B扩 脚声压 d
级
:进年 了行修 改
,
大 与 致 EEC 1 9 74 和 日年本
l图,
9 7
.]9 年 噪的 声控 法制规 相 当
M ill s R和
o
观客 声压 与级 主观等 对 应级关
汽系车 噪声 通 常级 指 汽车 车 外加 速 声噪 级
ibn
so
n
对 辆车辐 噪射 声的 客 观 声
。车外 速加噪 声的 测量方
法 测量 要求 场地平 坦 空 旷
,
_ 级压和 主 等观级 之 间 的 关 进系 了研行究
A 代表
“
1
图,,
示 所 车 辆为 客观 声 与级 主观等 级 之间的 关
系在直 为径5 0
m
安.静
级D
“
,”
B
“可
接 受
级 ’
,。
”
,
C
吵
“ 不应内 有大的 反射 物风 速小于
3
m、
一
路
面坡 度 不大于 0 %石
,,
,
闹
级
”
,
过 吵 闹于
级
,
重最 的要点 是
B 底本噪 声 比 待 测车辆 噪 声低 功 d B ( A) 上
以与 C
之 间 的 中点
间 的 分界
线,.
对
应 于可 接 级 与 受 吵 级闹
之
/,
.
待
车测 空辆载
.
.
部
件工 况
,及.
于 许对多 辆车 分 线界
对 应的 声压
,
发动机油
m
,
级
是 0( A )汽 车制控 法规 是 建 立在 当 8时dB 技 水术和平 实 测数据 基 上础的 卡 车 比小 汽
车水 温
正 常 传声器 用 三 架 角定固在 心道 中车 线两 侧 距 中 心线7 5 m高 出地面 2
1一
垂
指 向 车直辆 行 驶 向
方
。
1899年 2
月
噪
声
与
振
录
。
动
控
制
第1
期 将 录 信号 输记 入算计 处理机 得到 加速 工况
发 动 。 转速机和 外车 加 速噪 声 的 变化 历
程
车
外噪 声 大最声 压 级 生发在传声 器 位 置 后3 ~ s
处m
一
下
.
,此 时
发 动机 在测 量 区 内 到 达最 高转 速 排而
.
—
衣J
口
o
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奋 o表了
卜
刁
,
l
气
噪声源 测离点 离最 近
距尹
2
沃图
l
,
器 嘴
四
极、
车加 汽行驶速外 车噪 声的 测 模预
型至 间
越
感车噪外声 测量场地 和 测量 位
:
置测 量方 法档
,
辆车最 高 档 位
4
,
档 上用 3 以
声
汽、 噪 车声源 可以 分 成 类
动 两机转 速 相关 噪 声的 源,
:
第
类一 与发是、
否
则用
2
,
发档动 机 以 / 3 额4 定速转 速匀
它
包 括
进、
排 气
噪,
达加 到 始速点
立即 全开 油 门 速加 行 驶 到 加
。
达结构辐 射 声噪
。
、
风 扇
噪声
齿轮
噪 声 辅和
速
点终停止 加 速 者
.车 通过辆全 加速 区 间 声级 计
,
系助 统噪声 声
。
第
二 是类与 车速 关相的 噪 声
源
、
快用 档 取读 最 大A 声 级
每侧均 测 两次取 较大
它 包
传 动括系 声噪
轮胎 噪声 空和气 动 力噪 ,
另 车 外身结 构本 身 并 不 是噪声源
但
由于
,
发 。劫 机振动 和 轮胎 面路 振动 使 车身构 结振动
三
、汽 车加
速行驶车外
辐
射 出 发与动 机转 速 车和速都 相 的关 声
.噪
噪声变化
历 程
加速 工 况 在 行下 驶 的 车汽激振
、
才
相祖 时 妇或
袱,姗 付幼 幼
嫂助气 峨 户
,
由于
发动 机 的,
废气
排 的
出
冷、却 风的运扇
转汽
车
传
,/、
\
}甲 p
{
渊
声
动 齿 轮 系 的 合 以 啮及 汽车轮胎与 地 面的摩 擦
均使 车汽 生噪产 声 中化,
、,
。
汽 在车加 速 行 的 驶程
图过 4
藕
弓 味 声
车位 置汽 发 动 机转 速和 车 速 在都不断 变 因此 与 发动 机 速 转 相 的关噪声 源 和 车 与速,
车汽噪 声 源 分 图
布 相 的关噪 声 源 也 在 不 断变 化
同时
,
着随汽 车
.
汽加车 速行 驶 车外 声噪 是评 价 各种 辆车 可能 产 的生最 高噪 声 的 极 级限法 的
,,
行运位 置 的 变化
,
,
时车外
噪声 也在不 断变 化
汽,车车 外 加 速 噪
,
将 验 车试 照 按外车加 速噪 声 测 方量 试 法
加 验
装一 踏板 发装触 用 T 置 EAC 磁 带机 记
旧0 dB (内
)079 8 0
试 声 法 验是 测 车 辆 最试 高 噪 声 极 时限试 验方
是 世 界 目 前通 用的检 测 车 噪辆声 的法
.方
因
此建立车外 加 速噪声 的 预 模 型 是测 很有意 义
外车 加速噪 声 预测 模 型主 要研 各究噪声 源
,
毛排侧
:
对
车外 噪 声 贡的 献
以
便 对 献 贡最 的大 噪声 源
之 饭
采 吮 取控 制施措
( )1
.
非
/
洲
.溉侧
动发 噪机声 、
因为风扇
进
气 系 统距 发 动机 近
.很
,
对于
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2
竺竺 ‘一‘
匕 竺
竺礴6
外 车声 测噪 点说来可 把它 们作 一为个 点 声 源来
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1
0
1
5
‘卿
0
2
:处理
,
为称发 动 噪 声
试机 验表明
,
发机排
动.
图
3
车 外速加 噪 声 变的化历 程
气
侧 的 场 近噪 声级 最 能代表 发 机 动声 强 度 发动噪 传播机特 性在车 辆 附 近 似近 面于 声源模
车汽 加 行速 车驶外 噪声 研 的
式究,
而 随
距 离增 加 则 呈 点 声 源 式 模传播
’:
尹.
动
发S 评L
‘=
S
P
‘L+
10 01 95
‘
(
4)
机
声 的 噪 拟模 可 用 下 计 式
算车外噪 声 测点 处 排气 辐 射噪 声 可 级 用下
式
.
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=
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,
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+
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L
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为车外 噪声 测点 发 动机处噪 级
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;
L
oE :
发
动机近场 噪 声
距 级 衰离减系
数
;式
中S:
:
L
。
车外
声 噪测点处 排气 射 辐噪 级声排
气辐射声 功 率 级 源声到 车外 声 噪 测 距点离 :辐 噪渭; 近射场 测 点 距
。离
K
RR
a
:
牙L
R
.
:
:发
动 机到 车外 噪 声 点测距 离 发 动 机 到 近场 噪 声 测 距点离:
:。:
R;
:
。.
发动 机 噪 声的 方 向 指数
.
(
)4
轮 噪声
胎2( 排 )放气射 噪声
气 排放射 噪声基 本 上 由 动脉噪 和 声喷 噪射
近场 量测 排管 气的 级测 点方 向 与 排管气成 d 4角加 速 处 声
声噪组成
。
出
口
离 气排 口 0 6 m
.
’
,’
,
噪 声测点 处排 气放射 噪 声 可 用 下 计式算’
~
, ,
。。一
‘
:
乙
=
乙
Z十 1 0 9叹一
r
式中
L
r
L:
:
车
外噪 声测 点 处
—
排气r
。
:
a
。,
+(
)
艺
乏,
一
壑旗图
6
,
轮 胎 噪声 源
模 型
射 放声噪 级;
。
。:
排 气近 放场 射噪 声
如
果 轮把 胎与 面 地 的 触 接部位 作为 主 声源,
:排气 口
车到 外 噪 声测 的 点距
离排 气口 到 近 场 声噪 测点 的距 离 排气 射放 噪 的声 方向 数指。
假
设其 传 播 性特 符合点声 源 沿 距离衰 减 的
,r。
:
特;
性L
可
用 式下 计
算 轮总 的胎噪声
一。0 , g 1
:
.a
。:
4
( )3 气排 射辐噪
声
(!尝
‘1
L
。
‘+
。
g‘
、
( )0 )/资]
16
;排气
系 统表面辐射 的噪 遍声布 整个 排 气
・
系式中
一L 乙
R
。
:
车 噪声 外 点 测 轮处胎 噪 级
各轮 胎声近 场 声噪级 ;
统
,
而且 处各声 源强 有度所 别差
。
因此可把这
、:
。
:
触 点 声源 到外车 声噪 点测距 离
琳护,期幼豹护谋漱图
5
.
!
/
尸
夕者喇
野
.
叮 召
排气辐 射 噪 声 型模
些噪 声源假 设 为 整 排个气表 面 面 上 源 的声 集合
,
测预每 个 声源 的 强
:
.度
好 最 用 近声 强场 测‘
量
计 算 声率 级功
S附
‘:
:
‘L
=S
I L ‘ + 1 010 95
(3)
J
式中
:
不L
S
个 面每 声源的 声 功率 级
图
R。:
7
外车 速 加噪 预测声 模型.
IS‘LS
‘:
每个面 声源 的声 强 级面 声源
面 积
.
的;
胎轮噪 声 场近测 量 距 离,
由
目于前 声 强 测 有 量困难
,
可用 压声 量测
;代替
:
根
据各噪 声 源 的计 算公式 可 编 制 车外加 速 声噪计 算 机 序程 程 序运 行时 只 需 输 入 汽车 结构参数 和 各噪源的近声场噪声
、
9 819 年 2月
.
噪
声
与
动
振控
制
第 1
期消 声 器 在 解 C A 场放I K 的最 大车 外噪 声 算
计
值 如表1 所 列表 1
安 装:消 声器 后解 放Cl 5 1 车K
加外速 声嗓
号型
A型 型
B一
三 燮兰王 一粤 犁一 {
二 l
消
声器 尺
(m寸 m)
测实 其} 发中动 机 排 气噪声) 计算
…小
F 型
大耐 J2 . 5 8 默.
83
・
2}{
。
77
7・
8
0 008 0
x
2 00
小23 小0
83
2・
5 7
・5
x
图
8车
外 速加噪 声 计 算框 图
采用 发 动机 声 隔罩 术
技,
.
设 计低 噪声风 扇
、
,
五、
放
解CA I 1 5
K车
和外高 效 大 F 型 声消 器 使C A 拐IK 车 外 噪声! 2 s d B (A) 降至 ! s 4s dB ( 气 ) 降 了 低 从原车 。
83d B( A )
噪. 声的 控制用
车 外加 速 噪声 算 计程机 对序 解 放C A 51
1 汽 K 车车 外噪 声 进行 预
,
测_
护
乙9
) 0似 启‘月
声 压 玻
从 预
测结 可 果 以确
定 。降 低车 外 声噪的 相 应对策
( A
,
)
C 场A KI 在 不装.
.
排
气声 器时 车消 外噪 声 理论预 测值 为 10 2 d eB其 中 发 动 机 9占1 d B ( A),
,
排占 气10 2 3.
d
B( A
)
车外 噪声的 实测 值 为功 2,
dB8 ( A )
。
0
’
!O
二 0
州
装原车 消 声 器 后.
CA拓 IK A )
、,
车外 最
大 噪
声.
占
距离
这就是 车 噪原声状 实 值测达 到邪d ( B8 况外车最 大 噪 声 的理 论 预 值 为测 9 62d
.B
图Q 发动 机装隔 罩声 排 系 装 大气F 型 消 , 声器 C后 15 A1 K车 加外 速 声 变 化噪历 程 曲线
一
A ()
,
中发 动其 机噪声 占 今 G1 d (B A)
.
,
排
气
,
噪 占声8 4 Z B (A d )发 动 噪机 是声最 大 的 声噪
.
,六
、
结 与分析
果
远 于 大 气排 噪声
因此,
。CA
15 1K 降噪 的第 一 步 降是低 发
,动
车外 加
速 噪 预声 测模 对型 AC拓 I K车 外噪
声 的 预测 结 果 与 实 结 果测一致
,
机噪声
,具
体 措 是 施采用 隔 声 罩 技 术和 风 扇对
,
误差都 于小
噪声 进 行 控制 对 61 1 0A 发 动 机 加 装声罩隔
d B1 ( 结论
:A)
。
由
外 车噪声 预 测 结 果 可以 得 到 如
,下
在 前 车盖 侧内铺 一层 隔 吸声声 材料
对, 动发机
汽 车
发 动机 噪 (声包 风 扇括 进和 气噪 声 )而轮
。
风 扇 进 行
低噪 声 计设
7~ s d B (A ) .
,
使
发动 机 近 场噪 声 降 低
和排 气 射放噪声 是外 车声噪 的主要 声
源
噪 胎声 和 气排 面 噪表声 次要是 声源 ,
要
低降汽
对
动发机采 用隔声 技术 和低 噪 声风 扇 采的用
车的,车 外 速加噪声 应 首 先 考 排 虑 气噪声 和发 动
使
车 噪 外 声 幅大 度下 降
.
使排 噪声气成
,
为机
声
途噪
径.
。
车外
加 噪速 预测声 型 不模仅能 准 确
,
主 要噪 地 声
源因此
,
C
A I场 K第 二 降步噪 对
预测 车外 噪
声
,
同也时提 供 控了制 外车噪声 的
策 是 采 高 用 新效型 消 声 器 来控 制排 噪气
声
设
控
车制 加外 速噪 应声 控先 制贡 献最 的大
计
人 型了
、
B
和型F 三 种型 声 器
消
.安装 这些
主
噪声 要 源如 C A 场I K首 控先制 发动机 噪
汽 车加 速行 驶车 外 噪声的 研 究
声
,
灯
,然后
再 排 气噪 对声 进行控 使 车外 加 制 噪速 声 原 车从9 28 4
6 ~8 石 6 dB ( A
.),
。
样 效 这 很果8d
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制。
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第
2期 要 目
预 告
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渝 王佛庭
新型 离 隔元 件在电 设 备子振 动 冲击 防护 中 的 应用
压冲机 的 械振 与 碟形隔 弹 隔簧 振器 噪声 制控 备设的 质 量 制控 与质量 管 理 ( 巾
)章奎
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石膏板 墙 实用 中 的隔 声 题间大 型
声 的屏 设障计 与 应
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倪庭 英徐