散装水泥车、加油车噪声的测量及控制方法

1 引言
　　在汽车底盘方面，我国最早于1979年颁布了 GBl495-1979《机动车辆允许噪声》强制性国家标准，2002年又在原基础上参照欧盟ECE Reg.No.51法规重新修订，颁布了GBl495—2002《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》强制性国家标准。它规定：2005年1月1日后生产的汽车，根据不同的车型，其加速行驶车外噪声必须比原来的标准要求降低2～4 dB，实现技术标准与国际接轨。该标准目前已经成为汽车新产品上国家发改委汽车公告目录、汽车老产品更正扩展必须达到的强制性国家标准之一，也是国家环保总局型式核准、国家认监委3C认证的重要项目。汽车加速行驶车外噪声限值要求的提高，大大增加了汽车降噪的难度。降低专用汽车噪声以达到新的国家标准，正成为各专用汽车生产厂家迫切希望解决的技术问题之一。
 
　　在专用汽车整车方面，列作业时产生较大噪声的专用车如散装水泥车、加油车，国家汽车行业标准也给出了相关限值。
 
　　我们列底盘和专用作业装置产生的噪声的标准限值、原因、测量及控制方法进行了。大量的分析和实践，并取得了显著效果，是国内首批通过噪声测量的生产厂家，现将散装水泥车、加油车情况作如下介绍。
 
　　2 噪声限值
　　2.1 底盘方面
　　驾驶室耳旁噪声限值≤90 dB，汽车加速行驶车外噪声限值见表1。汽车加速行驶时，其车外最大噪声级应不超过表1规定的限值（摘自GBl495-2002）。
 
　　2.2 作业装置方面
　　OC/T560-1999《气卸散装水泥罐式汽车技术条件》中规定“空压机在额定负荷下，工作时的噪音不大于90dB（A）”；OC/T653-2000《运油车、加油车技术条件》中规定“在额定流量加油时，泵油系统噪声应不超过90 dB（A）”。
 
　　3 噪声测量
 
 
 
　　测量驾驶室耳旁噪声时，空载不动，门窗紧闭，发动机空档，转速处于额定状态，周围环境噪声应低于被测噪声值10 dB以上，声级计快档，声级A计权，时间F讨权，油门全开过程中记录最大声级。
 
　　测量汽车加速行驶车外噪声时，除环境条件和声级计按货车的测量要求外，通常的汽车按3/4额定转速，Ⅲ挡进行全开油门加速试验，每侧至少测量4次，再平均每侧的测量值，以最大的平均值为最终测量值。专用车测量声级计的布置图情况及场地实景见图1和图2，专用车驾驶室耳旁噪声测量见图3。
 
　　对于专用汽车专用部分的作业噪声测量比较简单，这里不再赘述。
 
　　4 发动机噪声的形成与控制方法
　　发动机噪声主要包括燃烧噪声、机械噪声、进排气噪声、冷却风扇及其他部件发出的噪声。燃烧噪声是在可燃混合气体燃烧时，因气缸内气体压力急剧上升冲击发动机各部件，使之振动而产生的噪声。柴油中的十六烷值不合适或喷油时间过于提前，会引起发动机工作粗暴，使噪声急剧增大。汽油机由于过热、汽油品质不良和点火提前角过大等原因而造成高频爆炸声和敲缸。
 
　　发动机内部的燃烧过程和结构振动所产生的噪声是通过发动机外表面以及与发动机外表面刚性连接结构的振动向大气辐射的，因此称为发动机表面噪声。根据发动机表面噪声产生的机理，又可分为燃烧噪声和机械噪声。燃烧噪声主要是由于气缸内周期性变化的压力作用而产生的，与发动机的燃烧力式和燃烧速度密切相关；机械噪声是发动机工作时各运动件之问及运动件与固定件之间作用的周期性变化的力所引起的，它与激发力的大小和发动机结构动态特性等因素有关。一般来说，低转速时，燃烧噪声占主导地位，高转速时，机械噪声占主导地位。
 
　　降低燃烧噪声，需改善燃烧条件，提高燃烧质量，以达到圆滑的压力波形。采用合理布置火花塞和气门以及采用适当的燃烧室型式和冷却方式即可达到最有效的燃烧。在燃油方面，汽油的辛烷值越高，点火质量及抗爆振性能越好；对柴油机来说，要选择合适的十六烷值的柴油，如果达不到，司加入点火加速剂，提高点火质量，这样可有效地防治因燃油燃烧引起的噪声。
 
　　机械噪声包括活塞敲击声、气门机构冲击声及正时齿轮运转声等。减小活塞敲击声，可采取减小活塞与缸壁之间的间隙和使活塞销中心与曲轴中心偏移等方法。气门机构冲击噪声的大小是由气门间隙决定的，气门间隙太小会使密封不好，太大则在气门开启和关闭时造成很大冲击，产生强烈的噪声，加剧磨损。在使用过程中气门间隙应经常调整，使之处于规定的间隙，一般是在凸轮轴的基本外形（工作段）前后加入缓冲段以减少冲击，或使用液力挺柱。气门传动机构中的推杆与摇臂的刚性不足会引起气门运动时出现严重的振动和噪声，甚至使气门失去控制；气门弹簧的脉动也会产生噪声，因此对气门弹簧必须要求质量高、弹力足，而且安装时要给予一定的预紧力。
 
　　正时齿轮运转时的噪声在柴油机中是很大的噪声源，装配时应将正时齿轮的记号列准，采用不同材料（如塑料、夹布胶木等）制造的正时齿轮能大大减小噪声，链条传动比齿轮传动能明显有效地降低传动噪声。
 
　　控制进、排气噪声的途径是相同的，在保证发动机输出功率不降低的情况下，司通过改进发动机配气机构或排气机构的方法减小进、排气噪声。目前广泛采用的纸质空气滤清器和排气消声器能明显有效地降低进、排气噪声。
 
　　使用吸音、隔音材料也是降低噪声的主要措施（如图4所示）。一是在发动机舱盖内加装铝箔复合术才判；二是在发动机下面加装隔音板。选用材料必须满足能隔声、吸声、减振、隔热的要求。对发动机进行隔声减振处理的方法有：通过在发动机和水散热器固定支架上安装减振垫，将机械能转换为热能；发动机舱的内部应尽量避免凹凸不平，可采用多孔材料加阳尼层的方法；对车身上所有的骨架细缝应采取措施加以封闭，以免造成衍射波。
 
　　5 其他噪的形成与控制方法
　　其他噪声主要包括振动噪声、传动系统噪声、轮胎噪声、制动系统噪声、车身结构噪声以及专用作业噪声等。
 
　　对振动噪声的解决方法目前主要有：减振处理，主要用于振动源处，以减少振动波的波幅；隔振处理，在振动波传递的途径中安装隔振器，以达到减少振动源的目的；阳尼处理，现代结构多为复杂的多自由度系统，多为宽频带激励，加大阻尼可以有效地抑制振动，常用方法是阻尼自由层处理和约束层阻尼处理。
 
　　传动系统包括变速器、减速器、传动轴以及差速器等，由于传动力矩和变换速度而产生振动声，主要是齿轮啮合时产生噪声。
 
　　轮胎噪声包括轮胎与路面接触噪声、轮胎与空气摩擦噪声、胎体花纹振动噪声，主要是轮胎与地面摩擦所产生的轮胎噪声。
 
　　制动系统噪声主要是制动器产生的尖叫，同时轮胎与地面剧烈摩擦也产生噪声。
 
　　车身结构噪声包括车身振动产生的噪声和车身与空气摩擦产生的噪声。
 
　　作业噪声主要是专用车作业时所产生的，例如空压机、油泵、马达等产生的噪声。控制的方法主要是选择质量好，工作时噪声相对低的产品，设计时注意采用适当的减振措施，合理选择匹配零部件公差精度，同时加强产品质量监督，提高装配质量。
 
　　一般情况下，汽车加速行驶时，车外比车内噪声治理难度大，对周围环境的影响也大，是专用汽车生产企业应主要解决的技术问题。解决的措施除了提高汽车零部件加工精度、装配质量外，还应又寸发动机、排气、风扇、传动、轮胎、制动、车身结构等进行改进，还司采取声学控制方法降低噪声。在对汽车噪声治理时，采取的材料要隔热、防火、耐温，一定要保证发动机的散热，连接牢固，通风良好，而且保证治理后的汽车低噪声能长期保持，即必须保证产品的一致性。
噪声控制,噪声治理

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