汽車整車性能與檢測 資源11

1、學習情境學習情境11 汽車噪聲檢測汽車噪聲檢測學習目標：學習目標：通過本學習情境的學習，你將做到：（1）能夠描述汽車噪聲的評價指標； （2）能夠闡述汽車噪聲源及其影響；（3）能夠制定工作計劃并完成汽車噪聲的檢測工作任務(wù)；（4）能對檢測結(jié)果進行分析判定。情境描述：情境描述：車主發(fā)現(xiàn)自己駕駛的轎車最近噪聲明顯加大，影響了乘員的乘車環(huán)境，也影響了駕駛員的操作,隨將車開到汽車維修站,要求測試和解決。維修主管請你承接此項工作并圓滿完成任務(wù)。咨詢：咨詢：要完成上述工作，必須具備的知識和技能有：（1）汽車噪聲的評價指標；（2）汽車車噪聲的檢測內(nèi)容； （3）汽車噪聲檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理和使用方法；（4）國家相

2、關(guān)的檢測標準。根據(jù)以上分析，汽車車速表檢測的學習情境可通過實施以下二個工作任務(wù)來完成：汽車噪聲分析汽車噪聲檢測工作任務(wù)工作任務(wù)1：汽車噪聲分析：汽車噪聲分析【基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識】一、汽車噪聲的形成及其危害一、汽車噪聲的形成及其危害（1）車外噪聲 車外噪聲是指汽車各部分噪聲輻射到車外空間的那部分噪聲，其噪聲源主要包括發(fā)動機噪聲、排氣噪聲、輪胎噪聲、制動噪聲和傳動系統(tǒng)噪聲等。車外噪聲主要影響車外道路兩旁的聲學環(huán)境。（2）車內(nèi)噪聲 車內(nèi)噪聲是指車箱外的汽車各部分噪聲通過各種聲學途徑傳入車內(nèi)的那部分噪聲，以及汽車各部分振動通過各種振動傳遞路徑激發(fā)車身板件的結(jié)構(gòu)振動向車箱內(nèi)輻射的噪聲。這些噪聲聲波在車內(nèi)空

3、間聲學特性的制約下，生成較為復雜的混響聲場，從而形成車內(nèi)噪聲。通過聲學途徑傳入車內(nèi)的汽車噪聲來自發(fā)動機噪聲、排氣噪聲、空氣動力學噪聲、輪胎噪聲和傳動系統(tǒng)噪聲等。通過振動途徑激發(fā)車身板件振動的汽車激振源包括發(fā)動機振動、傳動系統(tǒng)振動和路面振動等。車內(nèi)噪聲主要影響車內(nèi)的聲學環(huán)境。噪聲對人體的危害是多方面的，噪聲使人聽力下降，甚至耳聾。在噪聲影響下，也可以誘發(fā)一些疾病。噪聲作用于人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使大腦皮層興奮和抑制失調(diào)，產(chǎn)生頭痛、頭暈、腦脹、耳鳴、失眠、心慌等癥狀。噪聲還可以影響人的其他系統(tǒng)，如消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)等?？傊?，噪聲不僅能引起人體的生理改變和損傷，而且還能導致對心理、生活和工作的不利影響

4、，因此，控制噪聲污染越來越受到人們重視。工作任務(wù)工作任務(wù)1：汽車噪聲分析：汽車噪聲分析【基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識】二、噪聲的評價指標二、噪聲的評價指標1、聲壓 聲壓是聲學中表示聲音強弱的指標。當聲音在空氣中傳播時，引起空氣壓力的起伏變化，這個壓力的變化量稱之為聲壓，聲音越大，聲壓也越大。聲壓的單位與壓力單位相同，即其單位為帕斯卡（Pa）。正常人耳剛剛能聽到的聲壓（稱為聽閾聲壓）是 210-5Pa；剛剛使人耳產(chǎn)生疼痛感覺的聲壓（痛閾聲壓）是20Pa，痛閾聲壓是聽閾聲壓的100104倍。2、聲壓級 由于以聲壓計量數(shù)值太大，使用起來不方便，加之人們對聲音強弱變化的感覺與聲壓的相對變化量有關(guān)，故實際上采用了對

5、聲音進行相對變化比較的無量綱單位“聲壓級”來作為噪聲的測量單位。聲壓級的單位是分貝（dB），其定義為 （dB） 式中，Lp聲壓級（dB）； P聲壓（Pa）； P0基準聲壓（取210-5，單位為Pa）。 采用聲壓級之后，就將相差100104倍的可聽聲壓范圍，簡化成0120dB的聲壓級變化，它既符合人耳對聲音的主觀感覺，也便于表示。0Plg20PPL 工作任務(wù)工作任務(wù)1：汽車噪聲分析：汽車噪聲分析【基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識】三、汽車噪聲的控制措施三、汽車噪聲的控制措施1、發(fā)動機噪聲的改善 發(fā)動機噪聲是汽車噪聲的主要噪聲源，可通過如下方法來降低其噪聲：改造發(fā)動機燃燒過程以降低燃燒爆發(fā)的沖擊；降低由此沖擊產(chǎn)生

6、的激振力引起的導致噪聲的發(fā)動機各部件的振動；降低由活塞的上、下運動、曲軸轉(zhuǎn)動引起的不平衡力以及降低發(fā)動機機械振動等。2、降低輻射噪聲 為了降低發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)表面產(chǎn)生的輻射噪聲，不僅要降低激振力，而且應改善結(jié)構(gòu)的振動特性，達到即使有激振力，也不易產(chǎn)生噪聲的效果。例如通過用仿真計算方法推測發(fā)動機缸體、油底盤表面產(chǎn)生的輻射噪聲，用振動特性優(yōu)化方法，采取在輕量化基礎(chǔ)上達到最佳效果的措施。3、降低排氣噪聲 在利用消聲器降低排氣出口的噪聲方法方面，隨著仿真計算方法精度的提高，可以達到在不增加排氣阻力條件下改善消聲效果的水平。另一方面在排氣口對排氣噪聲施加相位差為180的次級聲源，達到降低噪聲效

7、果的主動消聲器也正在開發(fā)研究中。4、降低輪胎噪聲。 隨著輪胎測試技術(shù)及仿真技術(shù)的進步，其噪聲的產(chǎn)生機理逐漸得到掌握。 通過改善胎面形狀、橡膠材質(zhì)等，已使輪胎噪聲有較大改善。由于等速行駛噪聲中，輪胎噪聲占主要部分，因此有必要同時對路面狀況進行改善。但這方面的工作更為困難。解決汽車的噪聲是一項涉及到整車方方面面的技術(shù)問題，包括發(fā)動機的結(jié)構(gòu)、材料質(zhì)量分布、工藝水平、裝配密封性等等。實際上，一輛汽車噪聲的大小已經(jīng)反映出這輛車的質(zhì)量和技術(shù)性能的高低了。工作任務(wù)工作任務(wù)2：汽車噪聲檢測：汽車噪聲檢測【基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識】一、汽車噪聲檢測設(shè)備一、汽車噪聲檢測設(shè)備1、聲級計結(jié)構(gòu) 聲級計一般由傳聲器、放大器、衰減

8、器、計權(quán)網(wǎng)絡(luò)、檢波器、指示儀表和電源等組成，如圖11-1所示。2、聲級計的工作原理 由傳聲器將聲音轉(zhuǎn)換成電信號，再由前置放大器變換阻抗，使傳聲器與衰減器匹配。放大器將輸出信號加到計權(quán)網(wǎng)絡(luò)，對信號進行頻率計權(quán) ( 或外接濾波器 ) ，然后再經(jīng)衰減器及放大器將信號放大到一定的幅值，送到有效值檢波器 ( 或外按電平記錄儀 ) ，在指示表頭上給出噪聲聲級的數(shù)值。工作任務(wù)工作任務(wù)2：汽車噪聲檢測：汽車噪聲檢測【基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識】二、汽車噪聲的檢測內(nèi)容二、汽車噪聲的檢測內(nèi)容1、加速噪聲 加速噪聲由于其能反映出汽車在常用工況下車輛的最大噪聲，特別是在市區(qū)行駛時的最大噪聲，目前被大部分工業(yè)國家列入汽車定型試驗

9、的必測項目，成為考核汽車整車噪聲的主要指標，其值也基本反映了各國在控制汽車噪聲方面所達到的技術(shù)水平。 2、車內(nèi)噪聲 車內(nèi)噪聲是影響乘員的舒適性、聽覺損害程度、語言清晰度以及對車外各種音響訊號識別能力的重要因素，目前我國僅制定了勻速行駛車內(nèi)噪聲試驗方法，而ISO、歐美日等國除制定了勻速行駛車內(nèi)噪聲試驗方法，還制定了車輛加速行駛和車輛靜止狀態(tài)下發(fā)動機怠速工況和加速工況對車內(nèi)各個區(qū)域位置影響的測量方法。 3、車輛定置噪聲 車輛定置噪聲主要是針對排氣噪聲和發(fā)動機噪聲。歐美日車型試驗中都規(guī)定車輛必須進行定置噪聲測量，我國曾參照ISO 5130 1982，制定了機動車輛噪聲定量測量方法。 4、車外勻速行駛

10、噪聲和輪胎噪聲 我國GB1496-79只規(guī)定了測試50km/h一種車速的車外勻速行駛噪聲測量方法。 勻速行駛車外噪聲試驗在許多國家都已不再列入車型試驗，主要是方法和交通噪聲的實際狀態(tài)對應差，且與加速行駛噪聲試驗比較，其結(jié)果的再現(xiàn)性也差，且已經(jīng)進行加速行駛噪聲測量，沒有必要再做勻速噪聲測量。 工作任務(wù)工作任務(wù)2：汽車噪聲檢測：汽車噪聲檢測【任務(wù)實施任務(wù)實施】一、汽車噪聲測量條件一、汽車噪聲測量條件1、測量場地（1）如圖11-2所示，測量場地應平坦、空曠，在測量區(qū)以點為中心以50m為半徑的范圍內(nèi)，應沒有大的聲反射物，如建筑物、圍 墻、小山坡、樹木或標聲牌等。 （2）在測量區(qū)以點為中心以至少10m為

11、半徑的范圍內(nèi)，場地應是瀝青或混凝土或類似堅實材料鋪裝的平整、干燥路 面，并且沒有積雪、高草、松土、爐灰等類似吸聲材料。（3）場地測量區(qū)的跑道應平直，且足夠長。跑道表面應不造成過高的輪胎噪聲。2、測量環(huán)境（1）測量應在良好天氣中進行。測量時在傳聲器高度的風速不超過5m/s。當風速大于3m/s 時應使用防風罩，且防風罩不應影響聲級計的靈敏感。應將測得的風速和風向進行記錄。（2）背景噪聲（包括風噪聲）應比被測噪聲級至少低10dB（A），并保證測量不被偶然的其它聲源所干擾。應將測得背景噪聲值進行記錄。（3）測量時測量區(qū)不得站人。聲級計（與傳聲器沒有延伸電纜聯(lián)接時）附近除測量者外，不應有其他人。測量者也

12、應站在對儀表讀數(shù)影響較小的位置。3、被測車輛（1）汽車不載重，不帶掛車或半掛車（不可分解的車除外）。（2）汽車有不只一個驅(qū)動軸時，應選用公路上正常行駛所用的驅(qū)動方式。（3）汽車技術(shù)狀況應良好，并符合該車的技術(shù)條件和GBT12534的規(guī)定。工作任務(wù)工作任務(wù)2：汽車噪聲檢測：汽車噪聲檢測【任務(wù)實施任務(wù)實施】二、汽車加速行駛車外噪聲檢測二、汽車加速行駛車外噪聲檢測 1、測量區(qū)及傳聲器布置（1）測量區(qū)按圖11-3規(guī)定。加速段長度為2（100.05）m，點為測量區(qū)中心，AA為加速始端線，BB為加速終端線，CC為行駛中心線。（2）傳聲器應固定在離地高1.20.05，與CC線水平距離7.50.05m處的位置

13、，其參考軸線應水平并垂直指向行駛中心線CC。2、檢測方法 （1）汽車按下列規(guī)定穩(wěn)定地行駛到始端線AA； 手動變速器汽車4檔以上掛檔，4檔以下汽車掛檔，自動變速器汽車用在試驗區(qū)加速最快的檔位；接近速度為50km/h或發(fā)動機轉(zhuǎn)速為其額定轉(zhuǎn)速3/4時的車速。（2）當汽車行駛到始端線AA時立即迅速將加速踏板踩到底并保持不變，直到車輛后端到達終端線時，立即停止加速。（3）讀取車輛行駛時的聲級計最大讀數(shù)。聲級計的時間計權(quán)應用快速（F）,頻率計權(quán)應用“A”計權(quán)網(wǎng)絡(luò)。如可能，用最大值保持模式。（4）同樣的測量往返進行一次，取兩次測量中的最大值。但兩次測量的誤差不應大于2dB。3、檢測結(jié)果判定汽車加速行駛時，其

14、車外最大噪聲級不應超過表11-1規(guī)定的限值。工作任務(wù)工作任務(wù)2：汽車噪聲檢測：汽車噪聲檢測【任務(wù)實施任務(wù)實施】三、車內(nèi)噪聲檢測三、車內(nèi)噪聲檢測1、車內(nèi)噪聲測量條件除前述測量條件外，進行車內(nèi)噪聲測量時還應滿足：（1）車輛門窗應關(guān)閉。（2）車內(nèi)帶有其他輔助設(shè)備是噪聲源，測量時是否開動，應按正常使用情況而定。（3）車內(nèi)本底噪聲比所測車內(nèi)噪聲至少低10分貝，并保證測量不被偶然的其他聲源所干擾。（4）車內(nèi)除駕駛員和測量人員外，不應有其他人員。2、車內(nèi)噪聲測點位置（1）車內(nèi)噪聲測量通常在人耳附近布置測點。話筒朝車輛前進方向。（2）駕駛室車內(nèi)噪聲測量位置為駕駛員座位上方750mm10mm，靠背前方200mm

15、50mm。（3）載客車室內(nèi)噪聲測點可選在車箱中部及最后排座的中間位置，測量高度為座位上方750mm10mm。3、車內(nèi)噪聲測量方法（1）車輛以常用檔位50km/h以上不同車速勻速行駛，分別進行測量。（2）用聲級計“慢”檔測量A、C計權(quán)聲級。分別讀取表頭指針最大讀數(shù)的平均值。（3）做車內(nèi)噪聲頻譜分析時應包括中心頻率為31.5、63、125、250、500、1000、2000、4000、8000赫的倍頻帶。4、檢測結(jié)果判定客車車內(nèi)最大噪聲級不大于79dB。工作任務(wù)工作任務(wù)2：汽車噪聲檢測：汽車噪聲檢測【任務(wù)實施任務(wù)實施】四、汽車定置噪聲檢測四、汽車定置噪聲檢測 1、排氣噪聲測量（1）傳聲位置傳聲器與

16、排氣口端等高，在任何情況下距地面下得小于0.2m。傳聲器的參考軸應與地面平行，并和排氣口氣流方向成并和排氣口氣流方向成4510的夾角（外側(cè)）。的夾角（外側(cè)）。 傳聲器朝向排氣口。距排氣口端0.5m，放在車輛外側(cè)。車輛裝有兩個或更多個排氣管，且排氣管之間的間隔不大于0.3m，并聯(lián)接于一個消聲器時，只需取一個測量。傳聲器應選擇位于最靠近車輛外側(cè)的那個排氣管。如果兩個或兩個以上的排氣管同時在垂直于地面的直線上，則選擇離地面最高的一個排氣管。裝有多個排氣管，并且各排氣管之間的間隔又大于0.3m的車輛對每一個排氣管都要測量，并記錄下其最高聲級。排氣管垂直向上的車輛，傳聲器放置高度應與排氣管口等高，傳聲器

17、朝上，其參考軸應垂直地面。傳聲器應放在離排氣管較近的車輛一側(cè)，并距排氣口0.5m。車輛由于設(shè)計原因（如備胎、油箱、蓄電池等）不能滿足標準GB/T14365-1993的 5.3.1.1和5.3.1.2放置時，應畫出測點圖，并標注傳聲器選擇的位置。傳聲器朝向排氣口，放在盡可能滿足條件，并距最近障礙物大于0.2m地方。工作任務(wù)工作任務(wù)2：汽車噪聲檢測：汽車噪聲檢測【任務(wù)實施任務(wù)實施】（2）發(fā)動機運轉(zhuǎn)條件 發(fā)動機測量轉(zhuǎn)速：汽油機車輛取3/4nr50r/min，柴油機車輛取3/4nr50r/min。式中：nr指生產(chǎn)廠家規(guī)定的額定轉(zhuǎn)速。（3）測量方法 測量時，發(fā)動機穩(wěn)定在上述轉(zhuǎn)速后，測量由穩(wěn)定轉(zhuǎn)速盡快減速到怠速過程的噪聲，然