汽车噪声控制技术及其进展

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1、汽车噪声控制技术及其进展第一部分前言汽车噪声是指汽车驶过的噪声，即在汽车驶过时在其旁边测得的噪声，这个噪声是汽车制造鉴定中一个重要的指标，它是交通噪声中最主要的一部分，对其影响非常大。现代汽车的噪声特性是衡量汽车质量的重要标志之一。汽车噪声不仅造成周围环境的污染，影响人们的生活和工作，而且车内的噪声与振动、温度、湿度等环境因素相比是降低车辆舒适性的主要因素之一。为了提高车辆的舒适性，世界各大汽车公司都对车内噪声的控制作为重要的研究方向。特别是轿车，车内噪声状况更是衡量轿车档次的标准之一。欧共体对汽车噪声标准的规定见表1。要达

2、到欧洲标准，对于汽车制造也是一个严重的问题。因为汽车噪声已降低了许多次，从1970年到现在，想了许多办法降低了汽车噪声，如汽车尾气排气消声、汽车发动机弹性支承、机械结构改进等，这些措施都用了。在此基础上现在再要求降低4~5分贝，它比原来开始时降低10分贝还要难得多。汽车噪声降到77分贝后，已没有主要噪声源，各部分都差不多。通过测试分析、仔细求出各部分噪声，如机器噪声、齿轮噪声、排气噪声、传动噪声等等，到底各部分噪声贡献是多少，应该降多少，以使整个汽车的噪声能降低4~5分贝。目前国内已颁布新的汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法

3、（GB1495-2002）。而国内M1，M2型车的车外噪声在80dBA，从2002年到2004年实现这个标准还有很多工作要做。表1欧共体机动车辆的噪声限值（dB）实行时间小轿车载重车1976~198282911982~198880881988~199577841995年以后7480目前降低汽车噪声主要有四种方法：①常用降噪技术；②有源噪声控制；③利用智能材料与结构进行车内噪声控制；④开发多孔性路面。第二部分汽车噪声产生机理汽车噪声可以分为车内噪声和车外噪声两种。车内噪声与车外噪声产生机理有相同之处与不同之处。第一节车内噪声产

4、生机理车辆内部噪声的来源十分复杂，但可以从两个传播途径加以分类，即固体传播和空气传播。具体来讲，产生车内噪声的主要振动源和声源有：●发动机燃烧和惯性力引起的振动，通过发动机悬置和副车架传到车身上，引起车身结构的振动，并进一步向车内辐射中频噪声；伴随发动机运行产生的排气噪声、进气噪声、风扇噪声、结构噪声等则由空气通过车身的孔、洞、缝隙传至车内或通过车身板壁透声至车内。●传动系由于质量不平衡及齿轮啮合产生的振动，传到车身引起车身振动并进而辐射中频噪声至车内；运转发出的噪声则由空气传播至车内。●汽车高速行驶时，空气紊流对车身的激励

5、造成车身高频振动，并在车内产生高频噪声；由后视镜产生高频空气噪声则由空气传至车内。●悬架系统由路面不平激起振动，这种振动通过悬架与车身的支点传至车身引起车身的振动，进一步造成车内低频噪声；作为悬架系统组成部分的减振器、轮胎等在工作过程中所产生的噪声则通过车身的缝隙，由空气传至车内。由此可见，固体传播振动通过结构件传播至车身，引起车身的振动，再由车身板壁振动辐射噪声至车内，形成车内噪声：空气传播则将各种噪声源所辐射的噪声通过空气，由车身的缝隙或空洞传播至车内，形成车内噪声。而对于车身而言，它也不是完全被动地接收外界的影响。车身

6、结构的固有频率、振型、阻尼等模态参数，对车内噪声的形成有着重要的作用。当外界激励与车身固有频率一致时，车身发生共振，可使噪声放大；同时，车身上外界振动点的动刚度对振动能量的输入也有很大影响，在一定程度上影响着车内噪声水平。空气、固体传播噪声能量的比例因车型结构和噪声频率的变化有所差别。实践表明，中低频车内噪声（30Hz~400Hz）主要由固体传播这一途径造成，而高频车内噪声则以空气传播为主。如果能够削弱或者消除固体传播，则可使车内噪声大大降低。因此，对车内噪声控制主要从3个方面入手：一是消除噪声源；二是隔绝振源与车身之间的振

7、动传递关系，阻断固体传播；三是进行车身振动的主动控制，通过减少振动来消除噪声第二节车外噪声产生机理行驶汽车的噪声包括发动机噪声、底盘噪声、车身噪声以及汽车附件和电气系统的噪声。发动机噪声是汽车的主要噪声源。在我国，车外噪声中，发动机噪声约占60%左右。按照噪声辐射的方式来分类，可将汽车发动机的噪声源分为直接向大气辐射的和通过发动机表面向外辐射的两类。直接向大气辐射噪声源有进、排气噪声和风扇噪声，它们都是由气流振动而产生的空气动力性噪声。发动机内部的燃烧过程和结构振动所产生的噪声，是通过发动机外表面以及与发动机外表面刚性连接的

8、零件的振动向大气辐射的。根据发动机表面噪声产生的机理，又可分为燃烧噪声和机械噪声。燃烧噪声的发生机理相当复杂，主要是由于气缸内周期性变化的压力作用而产生的，与发动机的燃烧方式和燃烧速度密切相关。机械噪声是发动机工作时各运动件之间及运动件与固定件之间作用的周期变化的力所引起的，它与激发力的大