汽车检测与诊断第三讲环保性能.ppt

噪声的测定 王海林 Dr./AP. Wang Hailin 华南农业大学车辆工程系 Vehicle Engineering Faulty,SCAU,危害性舒适性(车内、车外) 必要性 来源燃烧噪声、机械振动噪声、进排气气流噪声、空气动力噪声等,一、基本概念声学术语 可听频率：正常人所能听到的声音频率，一般为20Hz20kHz，主要测量40Hz10kHz； 声压：声音使空气中的压力相对大气压力产生的变化量，单位Pa； 声压级：设被研究的声压为P，以正常人耳可听到的最弱声压为基准声压，则声压级(dB) 声强：单位时间内垂直于声波传播方向上的单位面积上所通过的声能。（瓦/平米） 声强级：dB,声功率：单位时间内声源所发生的总声能(W); 声功率级：dB 响度：人耳对声音强度的感受程度，单位宋，sone 由于人耳对声音强弱的感觉不仅与声压有关，且同时与声音的频率有关。在相同的声压下，不同频率的声音对人耳所感受的响度不同，通常以10003000Hz范围内的声响对人耳最为敏感。 响度级：以1000Hz单一频率的纯声为基准声音。规定该频率下纯声的声压级数值为其等响度级数值，单位为方。（对于不同频率的声响，其响度与1000Hz的基准声在某一声压级下的响一样响，则该1000Hz基准声的声压级就是这些不同频率声响的响度级数值） 噪声级：用指示式噪声计测出并经听觉修正后的声压级称噪声级。,二、汽车噪声的测量 噪声测量仪器包括声级计、频谱分析仪、声级记录器、磁带记录机等。 机动车辆允许噪声与机动车辆噪声测量方法。在测量方法中规定使用的仪器是声级计。,传声器,声级计,频谱分析仪,声级记录仪,磁带记录机,1.声级计的构造及原理 声级计是一种能够把工业噪声、生活噪声和车辆噪声等，按人耳听觉特性近似地测定其噪声级的仪器。噪声级是指用声级计测得的并经过听感修正的声压级（dB）或响度级（方）。,Notice: Reference XNJC,声级计一般由传声器、前置放大器、衰减器、放大器、计权网络、检波器、指示表头和电源等组成 1-传声器，2-前置放大器，3-输入衰减器，4-输入放大器，5-计权网络 6-输出衰减器，7-输出放大器，8-检波器 9-表头,传声器是把声压信号转变为电压信号的装置，也称之为话筒，它是声级计的传感器。常见的传声器有晶体式、驻极体式、动圈式和电容式数种。 常见形式：动圈式、压电式、电容式,计权网络 为了模拟人耳听觉在不同频率有不同的灵敏性，在声级计内设有一种能够模拟人耳的听觉特性，把电信号修正为与听感近似值的网络，这种网络叫作计权网络。通过计权网络测得的声压级，已不再是客观物理量的声压级（叫线性声压级），而是经过听感修正的声压级，叫作计权声级或噪声级。 计权网络一般有A、B、C三种。A计权声级是模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性，B计权声级是模拟55dB到85dB的中等强度噪声的频率特性，C计权声级是模拟高强度噪声的频率特性。三者的主要差别是对噪声低频成分的衰减程度，A衰减最多，B次之，C最少。A计权声级由于其特性曲线接近于人耳的听感特性，因此是目前世界上噪声测量中应用最广泛的一种，B、C已逐渐不用。 从声级计上得出的噪声级读数，必须注明测量条件，如单位为dB，且使用的是A计权网络，则应记为dB（A）。,检波器和指示表头 为了使经过放大的信号通过表头显示出来，声级计还需要有检波器，以便把迅速变化的电压信号转变成变化较慢的直流电压信号。这个直流电压的大小要正比于输入信号的大小。,2.频谱分析仪 了解噪声的频率分布特性，以便找出噪声产生的原因，分析产品的质量。 频谱分析实际上就是将可听频率域分成若干小频段，称频带或频程，每个频程用一个中心频率来表示，根据IEC通过的ISO标准，现国际上通用1/3频程或倍频程两种。 倍频程按几何级数划分频程，取频程的最高频率为最低频率的倍数。取中心频率作为频程的代表，一般在20Hz20kHz内分10个频程。 1/3频程即在每一个倍频程范围内，按等比级数分为3分。,三、汽车噪声的测量方法,1）仪器的检查和校准 （1）在未接通电源时，零点校准。 （2）检查电池容量。（3）预热仪器l0min。 （4）对仪器进行校准。 （5）将声级计的功能开关对准“线性”、“快”档，由于一般办公室内的环境噪声约为4O-60dB，因此声级计上应有相应的示值。变换衰减器刻度盘，表头示值应相应变化10dB左右。 （6）检查计权网络。按以上步骤，将“线性”位置依次变为“C”、“B”、“A”。由于室内环境噪声多为低频成分，故经频率计权后的噪声级示值将低于线性值，而且应依次递减。 （7）考查“快”、“慢”档。将衰减器刻度盘调至高dB值处（例如90dB），操作人员发声，并注意观察“快”档时的指针摆动能否跟上发音速度，“慢”档时的指针摆动是否明显迟缓。这是“快”、“慢”两档所要求的表头阻尼程度的基本特征。 （8）开始时，衰减器刻度盘预先放在最大衰减位置（即120dB），然后在实测中再逐步旋至被测声级所需要的衰减档。,2）车外噪声测量方法 （1）测量条件： 测量场地应平坦而空旷，在测试中心以25m为半径的范围内，不应有大的反射物，如建筑物、围墙等。 测试场地跑道应有2Om以上的平直、干燥的沥青路面或混凝土路面，路面坡度不超过0.5%。 本底噪声（包括风噪声）应比所测车辆噪声至少低10dB，并保证测量不被偶然的其他声源所干扰。本底噪声是指测量对象噪声不存在时，周围环境的噪声。 为避免风噪声干扰，可采用防风罩，但应注意防风罩对声级计灵敏度的影响。 声级计附近除测量者外，不应有其他人员，如不可缺少时，则必须在测量者背后。测量人员的身体离声级计也应尽量远些，以免影响测量的准确性。 被测车辆不载重。测量时发动机应处于正常使用温度。车辆带有其他辅助设备亦是噪声源，测量时是否开动，应按正常使用情况而定。,（2）测量场地及测点位置： 测量场地示意图所示。 声级计传声器位于2Om跑道中心点0两侧，各距中线7.5m，距地面高度1.2m，用三角架固定。传声器平行于路面，其轴线垂直于车辆行驶方向。,（3）加速行驶车外噪声测量方法： 车辆须按下列规定条件稳定地到达始端线： 行驶档位：前进档位为4档以上的车辆用第3档，前进档位为4档或4档以下的用第2档。发动机转速为其标定转速的3/4。如果此时车速超过了5OKm/h，那么车辆应以50km/h的车速稳定地到达始端线。 对于自动换挡的车辆，使用在试验区间加速最快的档位。 辅助变速装置不应使用。 在无转速表时，可以控制车速进入测量区：以所定档位相当于3/4标定转速的车速稳定地到达始端线。 从车辆前端到达始端线开始，立即将加速踏板踩到底或节气门全开，直线加速行驶，当车辆后端到达终端线时，立即停止加速，车辆后端不包括拖车以及和拖车联结的部分。 本测量要求被测车辆在后半区域发动机达到标定转速。如果车辆达不到这个要求，可延长OC距离为15m。如仍达不到这个要求，车辆使用档位要降低一档。如果车辆在后半区域超过标定转速，可适当降低到达始端线的转速。 声级计用“A”计权网络、“快”档进行测量，读取车辆驶过时的声级计表头最大读数。 同样的测量往返进行一次。车辆同侧两次测量结果之差，不应大于2dB，并把测量结果记入规定的表格中。取每侧二次声级的平均位中最大值作为被测车辆的最大噪声级。若只用一个声级计测量，同样的测量应进行四次，即每侧测量两次。,（4）匀速行驶车外噪声测量方法： 车辆用常用档位，加速踏板保持稳定，以5OKm/h的车速匀速通过测量区域。 声级计用“A”计权网络、“快”档进行测量，读取车辆驶过时声级计表头的最大读数。 同样的测量往返进行一次，车辆同侧两次测量结果之差，不应大于2dB，并把测量结果记入规定的表格中。若只用一个声级计测量，同样的测量应进行四次，均每侧测量两次。,3）车内噪声测量方法 （1）车内噪声测量条件: 测量跑道应有足够试验需要的长度，应是平直、干燥的沥青路面或混凝土路面。 测量时风速（指相对于地面）应不大于3m/s。 测量时车辆门窗应关闭。车内带有其他辅助设备是噪声源，测量时是否开动，应按正常使用情况而定。 车内本底噪声比所测车内噪声至少低1OdB，并保证测量不被偶然的其他声源所干扰。 车内除驾驶员和测量人员外，不应有其他人员。 （2）车内噪声测点位置： 车内噪声测量通常在人耳附近布置测点，传声器朝车辆前进方向。 驾驶室车内噪声测点位置如图所示。 载客车室内噪声测点可选在车厢中部及最后排座的中间位置。,（3）测量方法： 车辆以常用档位、5Okm/h以上不同车速匀速行驶，分别进行测量。 用声级计“慢”裆测量A、C计权声级，分别读取表头指针最大读数的平均值，测量结果记于规定的表格中。 做车内噪声频谱分析时，应包括中心频率为31.5、63、125、250、500、1000、2000、4000、8000Hz的倍频带。,4）喇叭噪声测量,1.2m,2m