第十七周 汽车噪声与检测

第十七周汽车噪声与检测主讲人：陈飞上海科学技术职业学院危害性——舒适性(车内、车外)必要性来源——燃烧噪声、机械振动噪声、进排气气流噪声、空气动力噪声等一、基本概念——声学术语可听频率：正常人所能听到的声音频率，一般为20Hz－20kHz，主要测量40Hz－10kHz；声压：声音使空气中的压力相对大气压力产生的变化量，单位Pa；声压级：设被研究的声压为P，以正常人耳可听到的最弱声压为基准声压，则声压级(dB)声强：单位时间内垂直于声波传播方向上的单位面积上所通过的声能。（瓦/平米）声强级：dBPaPPPLP500102,lg2021200/10,lg10mIIILI瓦声功率：单位时间内声源所发生的总声能(W);声功率级：dB响度：人耳对声音强度的感受程度，单位宋，sone由于人耳对声音强弱的感觉不仅与声压有关，且同时与声音的频率有关。在相同的声压下，不同频率的声音对人耳所感受的响度不同，通常以1000－3000Hz范围内的声响对人耳最为敏感。响度级：以1000Hz单一频率的纯声为基准声音。规定该频率下纯声的声压级数值为其等响度级数值，单位为方。（对于不同频率的声响，其响度与1000Hz的基准声在某一声压级下的响一样响，则该1000Hz基准声的声压级就是这些不同频率声响的响度级数值）噪声级：用指示式噪声计测出并经听觉修正后的声压级称噪声级。二、汽车噪声的测量噪声测量仪器包括声级计、频谱分析仪、声级记录器、磁带记录机等。《机动车辆允许噪声》与《机动车辆噪声测量方法》。在测量方法中规定使用的仪器是声级计。传声器声级计频谱分析仪声级记录仪磁带记录机1.声级计的构造及原理声级计是一种能够把工业噪声、生活噪声和车辆噪声等，按人耳听觉特性近似地测定其噪声级的仪器。噪声级是指用声级计测得的并经过听感修正的声压级（dB）或响度级（方）。Notice:ReferenceXNJC声级计一般由传声器、前置放大器、衰减器、放大器、计权网络、检波器、指示表头和电源等组成1-传声器，2-前置放大器，3-输入衰减器，4-输入放大器，5-计权网络6-输出衰减器，7-输出放大器，8-检波器9-表头传声器是把声压信号转变为电压信号的装置，也称之为话筒，它是声级计的传感器。常见的传声器有晶体式、驻极体式、动圈式和电容式数种。－常见形式：动圈式、压电式、电容式检波器和指示表头计权网络为了模拟人耳听觉在不同频率有不同的灵敏性，在声级计内设有一种能够模拟人耳的听觉特性，把电信号修正为与听感近似值的网络，这种网络叫作计权网络。通过计权网络测得的声压级，已不再是客观物理量的声压级（叫线性声压级），而是经过听感修正的声压级，叫作计权声级或噪声级。计权网络一般有A、B、C三种。A计权声级是模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性，B计权声级是模拟55dB到85dB的中等强度噪声的频率特性，C计权声级是模拟高强度噪声的频率特性。三者的主要差别是对噪声低频成分的衰减程度，A衰减最多，B次之，C最少。A计权声级由于其特性曲线接近于人耳的听感特性，因此是目前世界上噪声测量中应用最广泛的一种，B、C已逐渐不用。从声级计上得出的噪声级读数，必须注明测量条件，如单位为dB，且使用的是A计权网络，则应记为dB（A）。为了使经过放大的信号通过表头显示出来，声级计还需要有检波器，以便把迅速变化的电压信号转变成变化较慢的直流电压信号。这个直流电压的大小要正比于输入信号的大小。2.频谱分析仪——了解噪声的频率分布特性，以便找出噪声产生的原因，分析产品的质量。频谱分析实际上就是将可听频率域分成若干小频段，称频带或频程，每个频程用一个中心频率来表示，根据IEC通过的ISO标准，现国际上通用1/3频程或倍频程两种。倍频程按几何级数划分频程，取频程的最高频率为最低频率的倍数。取中心频率作为频程的代表，一般在20Hz－20kHz内分10个频程。1/3频程即在每一个倍频程范围内，按等比级数分为3分。三、汽车噪声的测量方法1、仪器的检查和校准（1）在未接通电源时，零点校准。（2）检查电池容量。（3）预热仪器l0min。（4）对仪器进行校准。（5）将声级计的功能开关对准“线性”、“快”档，由于一般办公室内的环境噪声约为4O-60dB，因此声级计上应有相应的示值。变换衰减器刻度盘，表头示值应相应变化10dB左右。（6）检查计权网络。按以上步骤，将“线性”位置依次变为“C”、“B”、“A”。由于室内环境噪声多为低频成分，故经频率计权后的噪声级示值将低于线性值，而且应依次递减。（7）考查“快”、“慢”档。将衰减器刻度盘调至高dB值处（例如90dB），操作人员发声，并注意观察“快”档时的指针摆动能否跟上发音速度，“慢”档时的指针摆动是否明显迟缓。这是“快”、“慢”两档所要求的表头阻尼程度的基本特征。（8）开始时，衰减器刻度盘预先放在最大衰减位置（即120dB），然后在实测中再逐步旋至被测声级所需要的衰减档。2）车外噪声测量方法（1）测量条件：①测量场地应平坦而空旷，在测试中心以25m为半径的范围内，不应有大的反射物，如建筑物、围墙等。②测试场地跑道应有2Om以上的平直、干燥的沥青路面或混凝土路面，路面坡度不超过0.5%。③本底噪声（包括风噪声）应比所测车辆噪声至少低10dB，并保证测量不被偶然的其他声源所干扰。本底噪声是指测量对象噪声不存在时，周围环境的噪声。④为避免风噪声干扰，可采用防风罩，但应注意防风罩对声级计灵敏度的影响。⑤声级计附近除测量者外，不应有其他人员，如不可缺少时，则必须在测量者背后。测量人员的身体离声级计也应尽量远些，以免影响测量的准确性。⑥被测车辆不载重。测量时发动机应处于正常使用温度。车辆带有其他辅助设备亦是噪声源，测量时是否开动，应按正常使用情况而定。(2)测量场地及测点位置：①测量场地示意图所示。②声级计传声器位于2Om跑道中心点0两侧，各距中线7.5m，距地面高度1.2m，用三角架固定。传声器平行于路面，其轴线垂直于车辆行驶方向。（3）加速行驶车外噪声测量方法：①车辆须按下列规定条件稳定地到达始端线：行驶档位：前进档位为4档以上的车辆用第3档，前进档位为4档或4档以下的用第2档。发动机转速为其标定转速的3/4。如果此时车速超过了5OKm/h，那么车辆应以50km/h的车速稳定地到达始端线。对于自动换挡的车辆，使用在试验区间加速最快的档位。辅助变速装置不应使用。在无转速表时，可以控制车速进入测量区：以所定档位相当于3/4标定转速的车速稳定地到达始端线。②从车辆前端到达始端线开始，立即将加速踏板踩到底或节气门全开，直线加速行驶，当车辆后端到达终端线时，立即停止加速，车辆后端不包括拖车以及和拖车联结的部分。本测量要求被测车辆在后半区域发动机达到标定转速。如果车辆达不到这个要求，可延长OC距离为15m。如仍达不到这个要求，车辆使用档位要降低一档。如果车辆在后半区域超过标定转速，可适当降低到达始端线的转速。③声级计用“A”计权网络、“快”档进行测量，读取车辆驶过时的声级计表头最大读数。④同样的测量往返进行一次。车辆同侧两次测量结果之差，不应大于2dB，并把测量结果记入规定的表格中。取每侧二次声级的平均位中最大值作为被测车辆的最大噪声级。若只用一个声级计测量，同样的测量应进行四次，即每侧测量两次。（4）匀速行驶车外噪声测量方法：①车辆用常用档位，加速踏板保持稳定，以5OKm/h的车速匀速通过测量区域。②声级计用“A”计权网络、“快”档进行测量，读取车辆驶过时声级计表头的最大读数。③同样的测量往返进行一次，车辆同侧两次测量结果之差，不应大于2dB，并把测量结果记入规定的表格中。若只用一个声级计测量，同样的测量应进行四次，均每侧测量两次。3、车内噪声测量方法（1）车内噪声测量条件:①测量跑道应有足够试验需要的长度，应是平直、干燥的沥青路面或混凝土路面。②测量时风速（指相对于地面）应不大于3m/s。③测量时车辆门窗应关闭。车内带有其他辅助设备是噪声源，测量时是否开动，应按正常使用情况而定。④车内本底噪声比所测车内噪声至少低1OdB，并保证测量不被偶然的其他声源所干扰。⑤车内除驾驶员和测量人员外，不应有其他人员。（2）车内噪声测点位置：1)车内噪声测量通常在人耳附近布置测点，传声器朝车辆前进方向。2)驾驶室车内噪声测点位置如图所示。3)载客车室内噪声测点可选在车厢中部及最后排座的中间位置。(3)测量方法：①车辆以常用档位、5Okm/h以上不同车速匀速行驶，分别进行测量。②用声级计“慢”裆测量A、C计权声级，分别读取表头指针最大读数的平均值，测量结果记于规定的表格中。③做车内噪声频谱分析时，应包括中心频率为31.5、63、125、250、500、1000、2000、4000、8000Hz的倍频带。4、喇叭噪声测量1.2m2m四、汽车噪声检验标准1）车外最大允许噪声级汽车加速行驶时，车外最大允许噪声级应符合表1的规定。表中所列各类机动车辆的变型车或改装车（消防车除外）的加速行驶车外最大允许噪声级，应符合其基本型车辆的噪声规定。2）车内最大允许噪声级客车车内最大噪声级不大于82dBA。3）喇叭允许噪声级城市用机动车喇叭噪声级在距车前2m，离地面高1.2m处应为90-115dB（A）。Thankyou!