車外NVH噪聲
1. 車外噪聲源
影響車外噪聲的主要有發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、冷卻噪聲、排氣噪聲、輪胎輻射噪聲和排氣系統(tǒng)的再生輻射噪聲以及其他機(jī)械噪聲。這些噪聲一般在中高頻范圍內(nèi),由于車外噪聲直接構(gòu)成了對(duì)周圍環(huán)境的污染排放,因此各國都有嚴(yán)格的限值和測試方法。
2. 車外噪聲的測量和評(píng)價(jià)
(1) 加速行駛車外噪聲測量及評(píng)價(jià):加速行駛車外噪聲是對(duì)于整車噪聲水平等綜合評(píng)價(jià),是汽車認(rèn)證最重要的指標(biāo)之一。各國的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測量方法的規(guī)定基本相同(包括剛剛頒布我國標(biāo)準(zhǔn)GB1495-2002),由于各國發(fā)展水平不同因此限制有一定的差異(比如:GB1495-2002對(duì)于轎車的限值要比歐洲大3dB(A))。
目前最具先進(jìn)性而且被廣泛采用的要屬歐共體51號(hào)法規(guī)(即:ECE Reg. No.51)測量方法和相應(yīng)的限值。值得說明的是:法規(guī)只是國家或地區(qū)間總體水平等體現(xiàn),汽車企業(yè)為了保持產(chǎn)品的領(lǐng)先地位,往往有更為嚴(yán)格的公司內(nèi)部限值,作為產(chǎn)品開發(fā)的目標(biāo)。
(2) 汽車定置噪聲測量:它實(shí)際上是整車無負(fù)荷狀態(tài)下對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣噪聲的評(píng)價(jià),一般作為對(duì)車外噪聲評(píng)價(jià)的補(bǔ)充,其方法和限值標(biāo)準(zhǔn)也是作為車外加速噪聲測量標(biāo)準(zhǔn)的附件。
3. 車外NVH噪聲的控制
車外噪聲的控制主要是對(duì)于噪聲源的控制,有效的降低各聲源的噪聲是保證整車噪聲的唯一和根本途徑。降噪是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)且投入很高的工作,因此必須首先正確識(shí)別影響整車噪聲的主要聲源。
常用的方法是噪聲分解,在整車級(jí)分解方法是通過工況排除,系統(tǒng)(或部件)排除和包裹法。其目的是為了把某一聲源從總的噪聲中分離出去。在噪聲的振動(dòng)控制中,進(jìn)行噪聲源進(jìn)行識(shí)別是重要的工作內(nèi)容之一。它為噪聲的控制提供了基礎(chǔ),決定著噪聲控制所努力的方向。因此,國際上對(duì)噪聲源識(shí)別方法的研究隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷深入。
(1) 傳統(tǒng)的噪聲源識(shí)別方法主觀評(píng)價(jià)法:近場測量法、選擇運(yùn)行法、鉛覆蓋法、表面振動(dòng)速度(加速度)法、頻率分析法
(2) 利用現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行噪聲源識(shí)別:相干診斷方法、分布噪聲源的相干診斷方法、噪聲源的層次診斷法、倒頻譜法、自回歸譜法、.表面聲強(qiáng)法、聲強(qiáng)法、自適應(yīng)除噪技術(shù)(ANC)
(3) 利用現(xiàn)代圖象識(shí)別技術(shù)進(jìn)行振動(dòng)噪聲測量:全息攝影技術(shù)、電圖象干涉測量車外噪聲控制的最重要得組成部分是發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的控制,發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的主要噪聲源,因此降低發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲是降低整車噪聲的主要措施。根據(jù)多年的試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)和大量的資料表明:一般發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲與整車噪聲的聲壓級(jí)差大約在14-17dB(A)。這也就是整車噪聲限值的降低必定伴隨著更低噪聲發(fā)動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)的原因。
例1:以一臺(tái)六缸柴油機(jī)為例,我們對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的表面振動(dòng)與其表面輻射噪聲的關(guān)系進(jìn)行了研究。首先通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)動(dòng)機(jī)各部件的表面振動(dòng)特性,并通過表面振動(dòng)預(yù)測了該發(fā)動(dòng)機(jī)各部件表面輻射噪聲聲功率和發(fā)動(dòng)機(jī)總的表面噪聲聲功率??偮暪β暑A(yù)測結(jié)果和該發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際聲功率吻合較好,說明通過發(fā)動(dòng)機(jī)表面振動(dòng)可以較好地進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)表面輻射噪聲聲功率的預(yù)測和表面輻射噪聲源的識(shí)別。
發(fā)動(dòng)機(jī)采用進(jìn)、排氣消聲器后可以明顯地降低氣體動(dòng)力噪聲,如果要進(jìn)一步降低其聲功率,必須從表面輻射噪聲入手,因此需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)表面輻射噪聲源進(jìn)行識(shí)別。常用的噪聲源識(shí)別方法有傳統(tǒng)鉛覆蓋法、聲強(qiáng)測量法和振動(dòng)測量法等。根據(jù)英國南安普敦大學(xué)的研究,鉛覆蓋法應(yīng)該是最可靠的方法,但是該法需要在消聲室中進(jìn)行,而據(jù)我國八十年代統(tǒng)計(jì)結(jié)果整個(gè)汽車行業(yè)僅有20余個(gè)消聲室,而且實(shí)驗(yàn)工作十分繁雜。
聲強(qiáng)測量法是七十年代末美國通用汽車公司發(fā)展的測量聲功率一種新方法,它可用于現(xiàn)場測量,而無需特殊的聲學(xué)環(huán)境,同時(shí)分析速度比傳統(tǒng)的鉛覆蓋法要快,但是聲強(qiáng)測量系統(tǒng)價(jià)格昂貴,而且用于近場測量時(shí)有許多缺陷。振動(dòng)測量法是根據(jù)表面振動(dòng)速度計(jì)算出表面輻射聲功率,不需要特殊的聲學(xué)環(huán)境,但是需要測量大量數(shù)據(jù)和計(jì)算,隨著測試手段和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)不斷發(fā)展,這一方法受到人們的重視。
通過噪聲源新識(shí)別方法正確測量出聲功率后,可通過以下途徑降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲: