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1、2006(9)总205轻型汽车技术技术纵横7车外噪声控制技术的研究现状及发展趋势鲁春艳(武汉理工大学汽车工程学院)摘要汽车噪声的大小是衡量汽车质量水平的重要指标,因此,汽车噪声防治成为世界汽车工业的一个重要课题。本文阐述了汽车车外噪声的来源以及相应的控制技术,并对车外噪声控制技术的研究现状作了探讨和展望。关键词：车外噪声噪声控制技术展望1前言车外噪声是指汽车行驶时在其旁测得的噪声,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。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,严重的甚至会对人们的健康造成
2、威胁。为了进一步限制汽车噪声,2002年我国颁布了GB1495—2002《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》。根据该强制性标准,2005年1月1日以后,我国各种车型的噪声限值标准将更加严格,这将促使各汽车厂家加大对汽车噪声控制的研究。国外汽车工业早就在降低发动机噪声方面做出了相当大的努力,取得了一些进展。我国在这方面的研究水平还很低,距离发达国家图1发动机噪声源示意图的降噪水平还有一定的差距。通过发动机外表面以及与发动机外表面刚性连接件的振动向大气辐射的噪声称为结构振动噪2车外噪声产生机理声或者称为表面辐射噪声。根据发动机表面噪声产行驶汽车的噪声包括发动机噪声、底盘噪声、车生
3、的机理,结构振动噪声又可分为燃烧噪声和机械身噪声以及汽车附件和电气系统的噪声。发动机噪噪声以及液体动力噪声。燃烧噪声的发生机理相当声是汽车的主要噪声源。在我国,车外噪声,中发动复杂,主要是由于气缸内周期性变化的压力作用而机噪声约占60%左右。产生的,与发动机的燃烧方式和燃烧速度密切相2.1发动机噪声关。机械噪声是发动机工作时各运动件之间及运动发动机噪声按其机理可分为结构振动噪声和空件与固定件之间作用的周期力、冲击力、撞击力所气动力性噪声。发动机噪声源示意图如图1所示。引起的,它与激发力的大小和发动机结构动态特性2.1.1结构振动噪声等因素有关。一般说来,在低速时,燃烧噪声占主导
4、8技术纵横轻型汽车技术2006(9)总205地位;在高转速时,由于机械结构的冲击振动加剧而(2)机械声机理。由胎面花纹块不断撞击路使机械噪声上升到主导地位。车用发动机的辐射噪面、轮胎结构的不均匀性以及路面的不平性等因素声频率范围主要在500~3000Hz内,而其主要噪声激发机械噪声,是光面胎及纵向花纹的主要噪声辐射部件的临界频率大致在500~800Hz范围内。发源。动机中液体流动产生的力对发动机结构激振产生的(3)滤波放大机理。轮胎与路面接触处形成喇噪声称为液体流动噪声。如冷却系中的水流循环对叭口几何体,对上述噪声起着滤波放大作用。另外,水套的冲击而产生的噪声。胎面花纹沟与路面
5、所围管道内的空气共振以及轮2.1.2空气动力性噪声胎花纹块离开路面处形成的亥姆霍兹共振效应主直接向大气辐射噪声源,即由于空气动力学的要为袋状沟的噪声机理。原因直接使空气质点振动产生的噪声为空气动力性2.3车身噪声噪声。空气动力噪声包括进、排气噪声和风扇或风机车身噪声主要是由于汽车加速行驶时空气流噪声。排气噪声是发动机的最大声源,进气噪声次过汽车表面和孔道时产生的噪声。该噪声主要来源之。风扇噪声也是发动机的主要噪声源之一。排气噪于气流有明显折弯的地方,在该区域内气流分离,分声由周期性排气噪声、涡流噪声和空气柱共鸣噪声离区内旋涡脱落,形成噪声。组成。周期性排气噪声是排气门开启时一定
6、压力的3噪声控制的基本技术气体急速排出而产生的;涡流噪声是高速气流通过排气门和排气管道时产生的;空气柱共鸣噪声是管降低声源噪声是噪声控制的最根本、最直接和道中的空气柱在周期性排气噪声的激发下发生共鸣最有效的途径。为了降低声源噪声,首先必须识别而产生的。出噪声源,弄清声源产生噪声的机理和规律,然后对于发动机噪声的评价,除考虑其辐射噪声声改进机器设计方案和结构,降低产生噪声的激振能量总水平外,还应考察以下噪声特性:噪声级及其力,降低发声部件对激振力的响应,从而达到根治随发动机工作状态的变化关系,发动机周围空间各噪声的目的。点噪声级数值的分布状态,空间各点的噪声频谱以降低发声部件对激
7、振力的响应包含两层意思,及发动机工作过程各阶段的瞬时声压级。通过这些其一是分析辨别机器主要辐射噪声的部件或表面,信息,不但可以比较和评价发动机辐射噪声的大小,改善激振力源到该部位的传递特性,使之对激振力还可以深入研究辐射声能在频率上的分布情况,判具有较小的响应;其二是降低噪声辐射表面的声辐断发动机工作循环中辐射声最大的阶段,以便分析射系数,即使得同样大小的振动所辐射的噪声能量产生高噪声的原因,提高噪声控制措施并比较和评更小,常用措施是改善辐射表面的结构形状和附加价这些措施的有效性和经济上的合
