散裝水泥車、加油車噪聲的測量及控制方法

1 引言
　　在汽車底盤方面，我國最早于1979年頒布了 GBl495-1979《機動車輛允許噪聲》強制性國家標準，2002年又在原基礎(chǔ)上參照歐盟ECE Reg.No.51法規(guī)重新修訂，頒布了GBl495—2002《汽車加速行駛車外噪聲限值及測量方法》強制性國家標準。它規(guī)定：2005年1月1日后生產(chǎn)的汽車，根據(jù)不同的車型，其加速行駛車外噪聲必須比原來的標準要求降低2～4 dB，實現(xiàn)技術(shù)標準與國際接軌。該標準目前已經(jīng)成為汽車新產(chǎn)品上國家發(fā)改委汽車公告目錄、汽車老產(chǎn)品更正擴展必須達到的強制性國家標準之一，也是國家環(huán)保總局型式核準、國家認監(jiān)委3C認證的重要項目。汽車加速行駛車外噪聲限值要求的提高，大大增加了汽車降噪的難度。降低專用汽車噪聲以達到新的國家標準，正成為各專用汽車生產(chǎn)廠家迫切希望解決的技術(shù)問題之一。
 
　　在專用汽車整車方面，列作業(yè)時產(chǎn)生較大噪聲的專用車如散裝水泥車、加油車，國家汽車行業(yè)標準也給出了相關(guān)限值。
 
　　我們列底盤和專用作業(yè)裝置產(chǎn)生的噪聲的標準限值、原因、測量及控制方法進行了。大量的分析和實踐，并取得了顯著效果，是國內(nèi)首批通過噪聲測量的生產(chǎn)廠家，現(xiàn)將散裝水泥車、加油車情況作如下介紹。
 
　　2 噪聲限值
　　2.1 底盤方面
　　駕駛室耳旁噪聲限值≤90 dB，汽車加速行駛車外噪聲限值見表1。汽車加速行駛時，其車外最大噪聲級應不超過表1規(guī)定的限值（摘自GBl495-2002）。
 
　　2.2 作業(yè)裝置方面
　　OC/T560-1999《氣卸散裝水泥罐式汽車技術(shù)條件》中規(guī)定“空壓機在額定負荷下，工作時的噪音不大于90dB（A）”；OC/T653-2000《運油車、加油車技術(shù)條件》中規(guī)定“在額定流量加油時，泵油系統(tǒng)噪聲應不超過90 dB（A）”。
 
　　3 噪聲測量
 
 
 
　　測量駕駛室耳旁噪聲時，空載不動，門窗緊閉，發(fā)動機空檔，轉(zhuǎn)速處于額定狀態(tài)，周圍環(huán)境噪聲應低于被測噪聲值10 dB以上，聲級計快檔，聲級A計權(quán)，時間F討權(quán)，油門全開過程中記錄最大聲級。
 
　　測量汽車加速行駛車外噪聲時，除環(huán)境條件和聲級計按貨車的測量要求外，通常的汽車按3/4額定轉(zhuǎn)速，Ⅲ擋進行全開油門加速試驗，每側(cè)至少測量4次，再平均每側(cè)的測量值，以最大的平均值為最終測量值。專用車測量聲級計的布置圖情況及場地實景見圖1和圖2，專用車駕駛室耳旁噪聲測量見圖3。
 
　　對于專用汽車專用部分的作業(yè)噪聲測量比較簡單，這里不再贅述。
 
　　4 發(fā)動機噪聲的形成與控制方法
　　發(fā)動機噪聲主要包括燃燒噪聲、機械噪聲、進排氣噪聲、冷卻風扇及其他部件發(fā)出的噪聲。燃燒噪聲是在可燃混合氣體燃燒時，因氣缸內(nèi)氣體壓力急劇上升沖擊發(fā)動機各部件，使之振動而產(chǎn)生的噪聲。柴油中的十六烷值不合適或噴油時間過于提前，會引起發(fā)動機工作粗暴，使噪聲急劇增大。汽油機由于過熱、汽油品質(zhì)不良和點火提前角過大等原因而造成高頻爆炸聲和敲缸。
 
　　發(fā)動機內(nèi)部的燃燒過程和結(jié)構(gòu)振動所產(chǎn)生的噪聲是通過發(fā)動機外表面以及與發(fā)動機外表面剛性連接結(jié)構(gòu)的振動向大氣輻射的，因此稱為發(fā)動機表面噪聲。根據(jù)發(fā)動機表面噪聲產(chǎn)生的機理，又可分為燃燒噪聲和機械噪聲。燃燒噪聲主要是由于氣缸內(nèi)周期性變化的壓力作用而產(chǎn)生的，與發(fā)動機的燃燒力式和燃燒速度密切相關(guān)；機械噪聲是發(fā)動機工作時各運動件之問及運動件與固定件之間作用的周期性變化的力所引起的，它與激發(fā)力的大小和發(fā)動機結(jié)構(gòu)動態(tài)特性等因素有關(guān)。一般來說，低轉(zhuǎn)速時，燃燒噪聲占主導地位，高轉(zhuǎn)速時，機械噪聲占主導地位。
 
　　降低燃燒噪聲，需改善燃燒條件，提高燃燒質(zhì)量，以達到圓滑的壓力波形。采用合理布置火花塞和氣門以及采用適當?shù)娜紵倚褪胶屠鋮s方式即可達到最有效的燃燒。在燃油方面，汽油的辛烷值越高，點火質(zhì)量及抗爆振性能越好；對柴油機來說，要選擇合適的十六烷值的柴油，如果達不到，司加入點火加速劑，提高點火質(zhì)量，這樣可有效地防治因燃油燃燒引起的噪聲。
 
　　機械噪聲包括活塞敲擊聲、氣門機構(gòu)沖擊聲及正時齒輪運轉(zhuǎn)聲等。減小活塞敲擊聲，可采取減小活塞與缸壁之間的間隙和使活塞銷中心與曲軸中心偏移等方法。氣門機構(gòu)沖擊噪聲的大小是由氣門間隙決定的，氣門間隙太小會使密封不好，太大則在氣門開啟和關(guān)閉時造成很大沖擊，產(chǎn)生強烈的噪聲，加劇磨損。在使用過程中氣門間隙應經(jīng)常調(diào)整，使之處于規(guī)定的間隙，一般是在凸輪軸的基本外形（工作段）前后加入緩沖段以減少沖擊，或使用液力挺柱。氣門傳動機構(gòu)中的推桿與搖臂的剛性不足會引起氣門運動時出現(xiàn)嚴重的振動和噪聲，甚至使氣門失去控制；氣門彈簧的脈動也會產(chǎn)生噪聲，因此對氣門彈簧必須要求質(zhì)量高、彈力足，而且安裝時要給予一定的預緊力。
 
　　正時齒輪運轉(zhuǎn)時的噪聲在柴油機中是很大的噪聲源，裝配時應將正時齒輪的記號列準，采用不同材料（如塑料、夾布膠木等）制造的正時齒輪能大大減小噪聲，鏈條傳動比齒輪傳動能明顯有效地降低傳動噪聲。
 
　　控制進、排氣噪聲的途徑是相同的，在保證發(fā)動機輸出功率不降低的情況下，司通過改進發(fā)動機配氣機構(gòu)或排氣機構(gòu)的方法減小進、排氣噪聲。目前廣泛采用的紙質(zhì)空氣濾清器和排氣消聲器能明顯有效地降低進、排氣噪聲。
 
　　使用吸音、隔音材料也是降低噪聲的主要措施（如圖4所示）。一是在發(fā)動機艙蓋內(nèi)加裝鋁箔復合術(shù)才判；二是在發(fā)動機下面加裝隔音板。選用材料必須滿足能隔聲、吸聲、減振、隔熱的要求。對發(fā)動機進行隔聲減振處理的方法有：通過在發(fā)動機和水散熱器固定支架上安裝減振墊，將機械能轉(zhuǎn)換為熱能；發(fā)動機艙的內(nèi)部應盡量避免凹凸不平，可采用多孔材料加陽尼層的方法；對車身上所有的骨架細縫應采取措施加以封閉，以免造成衍射波。
 
　　5 其他噪的形成與控制方法
　　其他噪聲主要包括振動噪聲、傳動系統(tǒng)噪聲、輪胎噪聲、制動系統(tǒng)噪聲、車身結(jié)構(gòu)噪聲以及專用作業(yè)噪聲等。
 
　　對振動噪聲的解決方法目前主要有：減振處理，主要用于振動源處，以減少振動波的波幅；隔振處理，在振動波傳遞的途徑中安裝隔振器，以達到減少振動源的目的；陽尼處理，現(xiàn)代結(jié)構(gòu)多為復雜的多自由度系統(tǒng)，多為寬頻帶激勵，加大阻尼可以有效地抑制振動，常用方法是阻尼自由層處理和約束層阻尼處理。
 
　　傳動系統(tǒng)包括變速器、減速器、傳動軸以及差速器等，由于傳動力矩和變換速度而產(chǎn)生振動聲，主要是齒輪嚙合時產(chǎn)生噪聲。
 
　　輪胎噪聲包括輪胎與路面接觸噪聲、輪胎與空氣摩擦噪聲、胎體花紋振動噪聲，主要是輪胎與地面摩擦所產(chǎn)生的輪胎噪聲。
 
　　制動系統(tǒng)噪聲主要是制動器產(chǎn)生的尖叫，同時輪胎與地面劇烈摩擦也產(chǎn)生噪聲。
 
　　車身結(jié)構(gòu)噪聲包括車身振動產(chǎn)生的噪聲和車身與空氣摩擦產(chǎn)生的噪聲。
 
　　作業(yè)噪聲主要是專用車作業(yè)時所產(chǎn)生的，例如空壓機、油泵、馬達等產(chǎn)生的噪聲。控制的方法主要是選擇質(zhì)量好，工作時噪聲相對低的產(chǎn)品，設(shè)計時注意采用適當?shù)臏p振措施，合理選擇匹配零部件公差精度，同時加強產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督，提高裝配質(zhì)量。
 
　　一般情況下，汽車加速行駛時，車外比車內(nèi)噪聲治理難度大，對周圍環(huán)境的影響也大，是專用汽車生產(chǎn)企業(yè)應主要解決的技術(shù)問題。解決的措施除了提高汽車零部件加工精度、裝配質(zhì)量外，還應又寸發(fā)動機、排氣、風扇、傳動、輪胎、制動、車身結(jié)構(gòu)等進行改進，還司采取聲學控制方法降低噪聲。在對汽車噪聲治理時，采取的材料要隔熱、防火、耐溫，一定要保證發(fā)動機的散熱，連接牢固，通風良好，而且保證治理后的汽車低噪聲能長期保持，即必須保證產(chǎn)品的一致性。
噪聲控制,噪聲治理

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