汽车噪声.ppt.ppt

前言汽车噪声来源及危害汽车噪声在我省的污染现状监测流程及方法 汽车内外 国内外汽车噪声标准对比注意事项降低噪声的方法参考文献 近年来 汽车工业迅速发展 汽车的使用给人们的生活带来了极大的方便 却也给我们的环境造成了大量的污染 其中之一就是噪声污染 据有关资料表明 城市噪声的75 来源于交通噪声 而交通噪声主要是汽车噪声 它严重地污染着城市环境 影响着人们的生活 工作和健康 所以汽车噪声的控制 是减少城市环境噪声 改善生存环境的的主要途径之一 工信部装备工业司副司长王富昌近日在 中国汽车产业发展国际论坛发言时指出 预计到 年中国汽车保有量将超过 亿辆 随着保有量的日益增加 汽车在带给我们现代物质文明的同时 也带来了严重的噪声污染 我国近年来 随着人们生活水平的提高 人们环保意识在加强 对汽车噪声水平与乘坐舒适性的要求也越来越高 据国外资料统计 各国对限制汽车噪声的要求也越来越严格 尤其是发达国家 自20世纪60年代末和70年代初 先后引入汽车噪声法规和标准 在过去的40年中 各国的汽车噪声法规和标准不断得到修订 汽车降噪技术的研究更加广泛和深入 对比 我国近几年随着汽车工业的快速发展 相应的汽车噪声标准修订加快 在某些方面已接近国际水平 但是 对比国外发达国家 我国的汽车噪声法规起步较晚 发展较缓慢 无论是汽车噪声法规和标准 还是噪声控制技术的研究都同国外有一定的差距 汽车是一个包括各种不同性质噪声的综合噪声源 按噪声产生的部位 主要分为与发动机有关的噪声和与排气系统有关的噪声以及与传动系统和轮胎有关的噪声 来源1 汽车内发动机的噪声发动机发动机噪声包括燃烧 机械 进气 排气 冷却风扇及其他部件发出的噪声 燃烧噪声是具有一定带宽的连续频率成份 在总噪声的中高频段占有相当比重 机械噪声是指发动机工作时 各零件相对运动引起的撞击 以及机件内部周期性变化的机械作用力在零部件上产生的弹性变形所导致的表面振动而引起的噪声 总结 一般情况下 低转速时燃烧噪声占主导地位 高转速时机械噪声占主导地位 实践表明 减少振动是降低汽车发动机噪声的根本措施 增加发动机结构的刚度和阻尼 是减少表面振动的办法 从而达到降低噪声的目的 来源2 汽车内排气系统噪声 排气系统发动机排出废气时 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 排气噪声的大小与发动机额定功率 转速 气门压力等因素有关 并随着发动机的负荷而变化 最有效的降噪措施是在排气管道中安装消声器 消声器的作用是消耗气流的能量 削减噪声 来源3 汽车传动系统噪声 汽车传动系包括离合器 变速器 分动器 传动轴 驱动桥等 传动系统噪声主要来源于变速齿轮啮合传动的撞击 振动和传动轴的旋转振动 另外 箱体轴承等方面也影响着噪声的大小 齿轮噪声以声波向空间传出的仅是一小部分 而大部分则成了变速器 驱动桥的激振使各部分产生振动而变为噪声 为减少齿轮噪声 不仅要从设计 制造精度以及j dz精度等方面把因啮合引起的撞击声和激振声控制到最小程度 而且在维修中要注意齿轮的安装精度 啮合间隙和印迹的调整 来源4 轮胎噪声 轮胎噪声是汽车的另一个重要的噪声源 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 以福州市为例福州市环保局发布我市 2009年环境状况公报 并对公报内容进行了详细解读 据悉 去年我市环境噪声污染和大气污染占环保投诉件总数的91 58 是市民关注的热点 福州市环保局的相关负责人坦言 福州市目前的噪音压力比较大 道路噪声超标而且还在升级中 据了解 去年福州市建成区区域环境噪声年均值为56 5分贝 处于轻度污染水平 从噪声声源结构分析 城区受生活噪声影响的区域面积最大 占70 26 受交通噪声污染影响的噪声声级水平最高 平均为62 6分贝 车外 噪声源识别方法 所谓噪声源识别 就是对机器上存在的各种声源进行分析 了解车内噪声的构成及其产生机理 以确定振源和声源的部位 分析声源的特性 包括声源的类别 声场的大小 频率特性 声音变化和传播的规律等 然后按照噪声的大小排出顺序 从而确定出主要噪声源 为采取有效的降噪措施提供依据 由于每一种噪声源所产生的噪声频率和振动特性都不一样 研究这些噪声频率的规律 对于探索降噪措施是非常必要而有益的 噪声源识别的方法 主要有传统的声学方法 数值方法和实验研究方法 下面分别加以讨论 1传统声学方法 所谓声学研究方法 就是研究车内噪声特性的方法 即是从经典的声学理论出发 研究室内声场特性的问题 主要包括用统计声学处理室内声场及用波动学处理室内声场的基本理论及方法 用统计声学处理室内声场 首先从统计平均处理定义了扩散声场 为了评价声波在壁面间的反射 吸收 衰减等状况 用统计的方法定义了平均自由行程 平均吸收系数 室内混响 同时还定义了稳态平均声能密度 总稳态声压级以及声源指向性对室内声场的影响 用波动声学处理室内声场 首先建立室内声波动方程 再根据其边界条件求其特解 从而确定其固有频率及其分布规律 然后再讨论所存在的各种声波的特点及其对总声场的影响 2数值方法 近20年来 随着数值计算技术和信号处理技术的发展 声学理论方法和测试分析手段也逐步完善 使得在设计和试制阶段对车内噪声的预测和诊断以及合理降噪措施的运行成为可能 人们对噪声尤其是结构振动产生的噪声用各种方法进行分析 工作主要有 1 古典噪声传递分析 2 统计能量分析 3 强度试验比例模型 4 模态分析 3实验研究方法 车内噪声的实验研究方法就是采用试验的手段 对形成车内噪声的噪声源 车内声场的分布规律 车身结构修改对车内噪声的影响等方面进行研究的方法 其中实验研究方法有 主观评价法 近场测量法 选择运行法 选择覆盖法 表面振速测量法等 近年来 由于信号测试分析技术的快速发展 一系列基于信号处理技术的噪声源识别的信号分析方法得到了极大的发展和应用 如频谱分析法 相干分析法 倒频谱法 声强法等 1 主观评价法 通过人的听觉系统区分不同声音 2 分别运行法 又称分别运转法 消声法 将机器中的动转零部件按测量要求连接或逐级分离进行运行 分别测量零部件的声级及其在其整体运行时总声级中所占的比重 从而确定主要的噪声源 3 近场测量法 用声级计在紧靠机器的表面扫描 并从声级计的指示值的大小来确定噪声源的位置 4 选择覆盖法 选择隔音法 5 表面振速测量法 辐射效率法 由于大部分机器发出的噪声是由各个部件的振动而辐射的 计算出各部件所辐射的声功率 便可确定辐射噪声严重的部位 6 信号分析法 7 声强测量法 不需特殊的声学环境 适宜做现场测量 所以声强测量法在汽车噪声及其它噪声分析中得到日益广泛的应用 小结目前噪声测试的方法主要有分别运转法 声强法和声振测量法等 趋向于各种方法的综合应用 如王文兴等人采用声强测量等方法对实验样车的车内噪声进行了仔细研究 找出了样车的车内主要噪声源 张红军等人通过分别运行法结合信号分析法对噪声信号进行测试分析 对产生车内外噪声的噪声源进行识别 分析了各噪声源 尤其是发动机舱各噪声源的频谱特性 贡献度 使降噪工作有的放矢 通过采用阶次跟踪技术和选择性声强技术对国产轿车在给定工况下进行了测试分析 确定出试验车发动机仓内噪声的最大位置 驾驶室内司机耳旁辐射噪声产生的原因 测试分析了驾驶室内司机座位处振动 噪声随发动机转速变化的关系 汽车声源识别需注意的问题 1 多通道同时测量 并提高噪声测试系统的精度 通过布置传声器于标准测点及各怀疑声源处 找出各声源与标准测点间的噪声传递路径及对标准测点的噪声贡献量 由于汽车的声源众多 各声源间的距离较近 会引起各声源间的互相影响而使测试结果不准 在测试中务必要做好各声源间的隔声处理工作 尽量避免声源间相互影响 以确保测试的准确性 2 由于汽车结构复杂 体积庞大 声源众多 快速 定量 准确地辨识多个非平稳声源仍然充满诸多困难和挑战 在实际的工程应用中应根据每个方法的特点来应用 充分发挥各个方法的特点 同时 采用多个方法联合使用进行声源识别 其它声源采用信号分析法测得各声源对于标准测试点的贡献度 我国汽车噪声测量标准对比国外发达国家 我国汽车噪声法规起步较晚 发展较缓慢 但是 随着近几年国内汽车工业的快速发展 相应的汽车噪声法规发展较快 在某些方面已接近国际水平 我国从1979年开始实施gb1495 1979 机动车辆允许噪声 该标准从我国当时的汽车工业水平出发 以1985年1月1日为分界点 分别规定了在此前后机动车辆车外最大允许噪声 其对应的gb1496 1979 机动车辆噪声测量方法 在实施中存在测量场地周围声学环境要求较简单 声级计精度要求较低和未考虑车辆比功率影响等方面的问题 我国加入wto促进了对上述标准实施中存在问题的改进 重新修订的gb1495 2002更名为 汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法 完全替代gb1495 1979 并部分替代gb1496 1979 存在的问题gb1495 2002和gbff18697 2002的发布实施 基本健全了我国目前汽车噪声标准体系 但也不尽人意 因为在实际测量方法与效果上 并未周全考虑国内外汽车品质的差异 例如 某国产轿车的车内噪声完全符合国际标准diniso362 道路车辆加速行驶噪声测量 和diniso5128 车内噪声测量 gb1495 2002和gbff18697 2002与之等效 但乘客仍能感受到较为不适的噪声 欧洲经济共同体 ece 于2007年6月对现行的ecer51 02增补了附录10方法b的要求 并要求自2007年7月1日起除按照ecer51附录37y法a测试外 还要按照ecer51附录10方法b进行测试 将来b方法将成为唯一试验方法 而且新车型的型式认证只认可方法b 目前我国仍采用ecer51附录3方法a gb1495 2002 现行的噪声测试方法仅考虑了车辆油门 或节气门 全开状态下的工况 随着交通行业的日益发达 这种工况并不能准确再现车辆行驶状况 不具有车辆在公路上行驶的典型性 标准只规定测量应在良好天气中进行 测量时传声器高度的风速不应超过5m s 气象参数的测量仪器应置于测量场地附近 高度为1 2m gb1495 2002对试验场地的道路要求为 应基本水平 坚实 平整 对路面质量要求严格 需测量空隙率 吸声系数和路表构造深度等指标 关于档位的选择 老标准不分车型 所有装用手动变速器的汽车 档位选择的标准是 前进档为4档以上的车辆用第3档 前进档为4档或4档以下的用第2档 装用自动变速器的汽车选择 在试验区间加速最快的档位 关于接近速度 入线车速 的选择 老标准不分车型 规定为 发动机转速为发动机标定转速的四分之三 标准规定 在汽车每一侧至少应测量四次 每一次测得的读数值应减去1db a 作为测量结果 且同侧连续四次测量结果相差不大于2db a 测量人员站立的位置应该是在声级计的后面 声级计的两旁不能有闲人站立 否则影响测量结果 由于测量人员的不同 也会存在测量差别 这种差别是难免的 传统的噪声控制方法 声源降噪隔断传播途径降噪吸声降噪隔声降噪阻尼降噪 噪声主动控制 1 翁海蓉 汽车车内噪声源识别方法研究进展 j 机械管理开发 2008年23 4 34 37 2 贾继德 陈安宇 汽车噪声源识别技术及发展 j 拖拉机于农用运输车