汽车噪声源分布及控制方法分析

来源:用户上传      作者: 陈怀杰　张博琦　曹小龙

　　摘 要 作为环境污染源之一，噪声问题近年来一直是环境保护控制的重点。汽车噪声作为噪声污染源也被广泛研究。本文首先介绍了已有测定汽车噪声源的方法，根据测定噪声谱得出汽车噪声源的分布，并对主要噪声源进行了分析，最后给出了汽车噪声的三种控制方法。
　　关键词 汽车噪声 噪声谱 噪声源 控制技术
　　中图分类号：TB53 文献标识码：A
　　1 噪声源测定
　　按照已有的噪声源测定方法 ISO362-2《Measurement of noise emitted byaccelerating road vehicles ―Engineering method》进行。以某车型为测试对象，则有表 1 样车进行整车加速通过噪声测试结果。
　　由车外通过噪声试验结果可知，见表 1。试验车手动档的通过噪声为 4 档 1000 转入线加速噪声，测得噪声值为 83.8dB（A）。其噪声最大的位置为车辆行驶到加速区域中间位置附近。
　　2 汽车噪声分布
　　2.1 发动机噪声
　　发动机噪声包括燃烧、机械、进气、排气、冷却风扇及其它部件发出的噪声。其中，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。机械噪声包括活塞敲击声、气门机构声、正时齿轮声。
　　2.2 排气系统噪声
　　发动机排出废气时，在排气门附近，排气歧管内及排气管口气体压力发生剧烈变化，在空气中和排气管内产生压力波，辐射出很强的噪声。排气噪声按产生的原因分为三种：（1）周期性排气噪声；（2）气体涡流噪声；（3）气管道共鸣噪声。
　　2.3 传动系统及轮胎噪声
　　轮胎噪音是由轮胎与路面摩擦所引起的，通常由三部分组成：一是轮胎花纹间隙的空气流动和轮胎四周空气扰动构成的空气噪音；二是胎体和花纹部分震动引起的轮胎震动噪音；三是当汽车通过凸凹不平的路面时，凹凸内的空气因受挤压和排放，类似于泵的作用而形成的噪声。
　　3 汽车噪声控制方法
　　3.1 从机械原理出发的噪声控制措施
　　用一些内摩擦较大的合金，高强度塑料生产机器零件，取代常规零件；齿轮改用斜齿轮或螺旋齿轮，啮合系数大，可降低噪声 3―16dB；改用皮带传动代替一般的齿轮传动，能起到减震阻尼作用。
　　3.2 从声学原理出发的噪声控制措施
　　吸声：吸声是用特种被动式材料来改变声波的方向，在车室内合理地布置吸声材料能有效降低声能的反射量，达到降噪的目的。目前在汽车上使用的吸声材料有：（1）多孔性吸声材料，一般有尼龙、人造丝、聚酯等多孔性材料；（2）穿孔板结构，从而形成赫尔姆霍斯共振腔耗散声能。
　　隔声：用某种隔声材料将声源与周围环境隔离，使辐射的噪声不能直接传播到周围区域，从而达到降噪目的。目前通常采用双层壁结构，在夹层中填充玻璃棉聚酯泡沫、毛毡等吸声材料，以此提高隔声效果。
　　减震：尽量少用大面积钣金件，覆盖件采用加强筋增大刚度。
　　由于发动机附近的噪声源比较集中，因此在引擎盖内侧加贴防火隔音毯、对仪表盘下层加装消音垫，吸收发动机高速转动时产生的高频噪声。
　　3.3 主动控制
　　主动噪声控制通常是利用声波干涉的原理利用人为的声源（次级声源），使其产生的声场与原噪声源（初级声源）产生的声场发生相干性叠加，产生“静区”，从而达到降低噪声的目的。目前汽车噪声的主动控制方法主要有两种：自适应主动降噪控制系统以及反振动主动降噪系统。
　　4 结束语
　　降低汽车噪声是未来汽车科技的一个重要课题。被动降噪方法在结构设计控制噪声，会导致汽车体积大而且降噪效果也不十分理想。而主动控制的关键在于硬件基础、控制逻辑、微处理器等，保证传感器所测信号的准确性。到目前为止，主动降噪的研究还处于发展阶段，距离技术成熟和普及仍有一定的差距。科技是治理汽车噪声的根本途径，各汽车厂商应遵循法规要求，调动一切科技手段，积极应用消声新技术，不断促进汽车部件和总体的低噪声化。
　　参考文献
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　　[3] 柳志华，何天明，张翔. 汽车发动机噪声控制技术研究[J]. 2007.
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