樊海龍，王延克

（1.重慶車(chē)輛檢測(cè)研究院國(guó)家客車(chē)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，重慶 401122；2.重慶交通大學(xué)，重慶 400074；3.廈門(mén)金龍旅行車(chē)有限公司，福建 廈門(mén) 361022）

某出口客車(chē)噪聲試驗(yàn)與治理

樊海龍1,2，王延克3

（1.重慶車(chē)輛檢測(cè)研究院國(guó)家客車(chē)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，重慶 401122；2.重慶交通大學(xué)，重慶 400074；3.廈門(mén)金龍旅行車(chē)有限公司，福建 廈門(mén) 361022）

針對(duì)某出口客車(chē)的加速行駛車(chē)外噪聲問(wèn)題，分別使用摸底測(cè)試、噪聲源分離測(cè)試和聲強(qiáng)測(cè)試三種方法確定該車(chē)輛的主要噪聲源。通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、冷卻風(fēng)扇和進(jìn)氣口進(jìn)行降噪處理，整車(chē)加速行駛車(chē)外噪聲滿(mǎn)足歐洲ECE法規(guī)要求。

客車(chē)；加速行駛車(chē)外噪聲；噪聲源分離

在客車(chē)技術(shù)發(fā)展的今天，其噪聲對(duì)乘坐舒適性及其對(duì)環(huán)境造成的影響已日漸被人們所重視。加速行駛車(chē)外噪聲則是客車(chē)產(chǎn)品質(zhì)量鑒定中一個(gè)重要的環(huán)保指標(biāo)，也是衡量汽車(chē)品質(zhì)的重要標(biāo)志之一?？蛙?chē)噪聲不僅造成車(chē)內(nèi)及周?chē)h(huán)境的聲學(xué)污染,影響人們的出行、生活和工作,嚴(yán)重的甚至?xí)?duì)人們的健康造成危害[1]。

本文以某出口客車(chē)車(chē)外加速噪聲大大超過(guò)了歐盟法規(guī)對(duì)該類(lèi)車(chē)型的80 dB（A）限值要求為例，通過(guò)摸底測(cè)試、噪聲源分離測(cè)試和聲強(qiáng)測(cè)試等方法，查找并確定噪聲超標(biāo)原因，從而制定相應(yīng)降噪措施，最終取得了明顯的降噪效果，使該客車(chē)的加速行駛車(chē)外噪聲水平達(dá)到了歐盟法規(guī)的要求[2]。

1 噪聲源識(shí)別

1.1 摸底測(cè)試

為掌握該車(chē)型的加速行駛車(chē)外噪聲情況，同時(shí)也為下一步噪聲源分離試驗(yàn)作準(zhǔn)備，對(duì)該車(chē)型依據(jù)ECER51進(jìn)行加速行駛車(chē)外噪聲的摸底測(cè)試[3-4]。冷卻風(fēng)扇為電子離合器風(fēng)扇，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速可控，測(cè)試檔位為二檔，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 測(cè)試數(shù)據(jù) dB（A）

該車(chē)的車(chē)外加速噪聲84.16 dB（A），超過(guò)ECE標(biāo)準(zhǔn)限值4.16 dB（A）。車(chē)外加速噪聲左右側(cè)的頻譜圖對(duì)比[5-6]，如圖1所示。從表1和圖1中可以看出，該車(chē)的車(chē)外加速噪聲左側(cè)大于右側(cè)，并且左側(cè)比右側(cè)均高出2 dB（A）左右，因此，該車(chē)左側(cè)是車(chē)外加速噪聲整治的重點(diǎn)；該噪聲的能量主要集中在中高頻，且1000Hz頻段噪聲起主要的作用。該處噪聲值比第二高的400 Hz頻段高出約6 dB（A），要使該檔情況下的加速行駛車(chē)外噪聲達(dá)標(biāo)，需主要降低1000Hz和400Hz頻段的噪聲。

1.2 噪聲源分離

1）測(cè)試工況。為獲得該車(chē)輛各噪聲源的貢獻(xiàn)量，結(jié)合分別運(yùn)轉(zhuǎn)法和鉛板覆蓋法確定出以下測(cè)試工況。第1工況：空檔熄火滑行，排氣口、進(jìn)氣口、油底殼、排氣消聲器殼體、排氣管路都進(jìn)行封包、后保險(xiǎn)杠拆除；第2工況：二檔熄火滑行，其他狀態(tài)同第1工況；第3工況：風(fēng)扇拆除，正常加速，其他狀態(tài)同第1工況；第4工況：電子風(fēng)扇正常加速，其他狀態(tài)同第1工況；第5工況：去除排氣大消聲器，其他狀態(tài)同第4工況；第6工況：去除進(jìn)氣口新裝的空濾器，其他狀態(tài)同第5工況；第7工況：去除油底殼覆蓋，其他狀態(tài)同第6工況；第8工況：去除消聲器殼體覆蓋，其他狀態(tài)同第7工況；第9工況：去除排氣管路覆蓋，其他狀態(tài)同第8工況；第10工況：安裝保險(xiǎn)杠，此時(shí)為樣車(chē)車(chē)外加速噪聲原始值。噪聲源分離措施如圖2所示。

2）數(shù)據(jù)處理。依據(jù)以上測(cè)試工況分別對(duì)降噪車(chē)輛進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 車(chē)外加速噪聲測(cè)量值

記下各測(cè)試工況下的加速行駛車(chē)外噪聲值Li（i=1～10），通過(guò)下式 L=10 lg（10Li+1/10-10Li/10）可以得到車(chē)輛各子系統(tǒng)和部件的輻射噪聲級(jí)。通過(guò)計(jì)算，測(cè)試車(chē)輛各噪聲源子系統(tǒng)和部件的輻射噪聲級(jí)和對(duì)車(chē)外加速行駛車(chē)外噪聲的貢獻(xiàn)量，見(jiàn)表3。

表3 各噪聲源的輻射噪聲級(jí)及貢獻(xiàn)量

由以上可知，對(duì)加速行駛車(chē)外噪聲貢獻(xiàn)量較大的噪聲源為發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒噪聲、冷卻風(fēng)扇噪聲和進(jìn)氣口噪聲。這三大噪聲源的貢獻(xiàn)量占到整個(gè)加速行駛車(chē)外噪聲的74.44%。因此，后續(xù)的降噪方案將主要根據(jù)這三大噪聲源的產(chǎn)生機(jī)理、頻譜特性、傳播特點(diǎn)進(jìn)行確定。

1.3 聲強(qiáng)測(cè)試比較

同聲壓測(cè)試相比較，聲強(qiáng)測(cè)量不但能夠獲得聲場(chǎng)中某點(diǎn)能量的大小，還能獲得該點(diǎn)能量流動(dòng)的方向。為了更好地了解測(cè)試車(chē)輛加速行駛車(chē)外噪聲三大噪聲源的噪聲傳播路徑，本文同時(shí)使用聲強(qiáng)法進(jìn)行測(cè)試[7-8]?？諜n狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2000 r/min時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)艙左艙門(mén)、右艙門(mén)和后艙門(mén)處噪聲的傳播及能量分布狀況如圖3所示。

從測(cè)量結(jié)果可以看出，左側(cè)格柵、右側(cè)進(jìn)氣口、后艙蓋中部是主要的噪聲傳播窗口，這也在一定程度上驗(yàn)證了1.2中冷卻風(fēng)扇噪聲、進(jìn)氣噪聲和發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒噪聲是該車(chē)輛加速行駛車(chē)外噪聲三大主要噪聲源的結(jié)論。

2 降噪治理

2.1 降噪措施

1）發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲降噪措施。解決噪聲問(wèn)題通常有三種辦法，即控制噪聲源、處治傳播途徑和保護(hù)噪聲接受者。在這里第一、三種方法顯然不適用，只能采用第二種方法降噪，即處治噪聲的傳播途徑。具體降噪措施是在發(fā)動(dòng)機(jī)艙頂壁上粘貼50mm厚的吸聲材料；在發(fā)動(dòng)機(jī)后艙門(mén)內(nèi)側(cè)粘貼50mm厚的吸聲材料；在發(fā)動(dòng)機(jī)下部添加封板，并在封板上粘貼50mm厚的吸聲材料；在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體與發(fā)動(dòng)機(jī)艙左側(cè)艙門(mén)格柵之間添加擋板，并在擋板朝發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體側(cè)粘貼吸聲材料[9]。

2）冷卻風(fēng)扇噪聲降噪措施。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇噪聲，在綜合考慮布局限制、影響因素、常用降噪方法和整改周期等各方面因素基礎(chǔ)上，主要采用以下方法來(lái)降低風(fēng)扇噪聲：在保證進(jìn)風(fēng)量的情況下，更換過(guò)渡輪適當(dāng)降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速；將風(fēng)扇的葉片數(shù)由原來(lái)的10片改為9片；在風(fēng)扇的護(hù)罩內(nèi)，粘貼30mm厚的吸聲材料。

3）進(jìn)氣口噪聲降噪措施。由前面的分析結(jié)果可知，該噪聲源的噪聲主要由進(jìn)氣口處輻射產(chǎn)生，如圖3所示。降噪措施：在保證進(jìn)氣阻力滿(mǎn)足要求的情況下，加長(zhǎng)空濾器與車(chē)身進(jìn)氣口之間進(jìn)氣軟管。

2.2 降噪效果驗(yàn)證

將2.1中的降噪措施逐項(xiàng)在實(shí)車(chē)上實(shí)施，通過(guò)反復(fù)測(cè)試各降噪措施的降噪效果，在機(jī)艙頂部粘貼吸聲材料，降噪量為1.12 dB（A）；在后艙門(mén)粘貼吸聲材料，降噪量為0.51 dB（A）；將發(fā)動(dòng)機(jī)底部封包，降噪量為1.04 dB（A）；在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)加隔聲板，降噪量為 1.10 dB（A）；更換風(fēng)扇過(guò)渡輪降低風(fēng)扇線(xiàn)速，降噪量為0.24 dB（A）；將風(fēng)扇扇葉數(shù)由10片改為9片，降噪量為0.21 dB（A）；在風(fēng)扇護(hù)罩內(nèi)粘貼吸聲材料，降噪量為0.25 dB（A）；加長(zhǎng)進(jìn)氣軟管，降噪量為0.40 dB（A）；以上合計(jì)降噪量為4.87 dB（A）[10]。

由此，通過(guò)實(shí)施以上降噪措施測(cè)試車(chē)輛的車(chē)外加速噪聲由原來(lái)的 84.16 dB（A）下降至 79.29 dB（A）,低于ECER51要求的80.0 dB（A）限值。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)某出口客車(chē)加速行駛車(chē)外噪聲源進(jìn)行了摸底測(cè)試、噪聲源分離測(cè)試及聲強(qiáng)測(cè)試，掌握了該車(chē)加速行駛車(chē)外噪聲的特點(diǎn)，從而確定了相應(yīng)的治理措施。最終，測(cè)試車(chē)輛的加速行駛車(chē)外噪聲值降低至ECER51要求的80.0 dB（A）限值以下。

[1]魯春艷.車(chē)外噪聲控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].輕型汽車(chē)技術(shù)，2006，（9）：7-10.

[2]龐劍，湛剛.汽車(chē)噪聲與振動(dòng)理論與應(yīng)用[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2006.

[3]傅毅生.汽車(chē)車(chē)外噪聲控制[J].汽車(chē)技術(shù)，2006,（5）：8-11.

[4]楊誠(chéng).車(chē)外加速噪聲識(shí)別與控制的研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2004.

[5]高書(shū)移，張慶才，孟慶雨.客車(chē)降噪分析與設(shè)計(jì)[J].客車(chē)技術(shù)與研究，2004，26（2）：11-16.

[6]潘雷.客車(chē)車(chē)外加速噪聲控制研究[D].鎮(zhèn)江：江蘇大學(xué)，2007.

[7]Wu Gaogui,Wu Weixian.A Study on Bus Noise Reduction[J].Journalof South China University of Technology(Natural Science Edition),2001，29（2）

[8]賈繼德.客車(chē)內(nèi)外噪聲控制關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用研究[D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2007.

[9]車(chē)兆華.金旅牌客車(chē)噪聲治理[J].客車(chē)技術(shù)與研究，2005，27（1）：10-11.

[10]曹飛.微型客車(chē)車(chē)內(nèi)噪聲試驗(yàn)研究[J].客車(chē)技術(shù)與研究，2002，24（4）：12-15.

修改稿日期：2013-03-01

Noise Testand Treatment for Some Exporting Coach

Fan Hailong1,2,Wang Yanke3
(1.Chongqing Vehicle Test&Research Institute,National Coach Quality Supervision&Test Center,Chongqing 401122,China;2.Chongqing Jiaotong University,Chongqing400074,China;3.Xiamen Golden Dragon BusCo.,Ltd,Xiamen 361022,China)

According to the problem of the outer noise emitted by pass-by accelerating to some export coach,the main noise sources of the coach are identified by primary test,noise source separation test and sound intensity test.Some mesurements of noise reduction are implemented on the engine,cooling fan,and air inlet.The outer noise emitted by accelerating meets the demand of European ECE regulation.

coach;out ernoise emitted by pass-byaccelerating;noise source separation

U 467.4+93

B

1006-3331（2013）02-0047-03

樊海龍（1979-），男，在讀碩士研究生；工程師；主要從事汽車(chē)整車(chē)試驗(yàn)檢測(cè)及研究工作。