樊海龍，王延克

（1.重慶車輛檢測研究院國家客車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，重慶 401122；2.重慶交通大學(xué)，重慶 400074；3.廈門金龍旅行車有限公司，福建 廈門 361022）

某出口客車噪聲試驗與治理

樊海龍1,2，王延克3

（1.重慶車輛檢測研究院國家客車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，重慶 401122；2.重慶交通大學(xué)，重慶 400074；3.廈門金龍旅行車有限公司，福建 廈門 361022）

針對某出口客車的加速行駛車外噪聲問題，分別使用摸底測試、噪聲源分離測試和聲強測試三種方法確定該車輛的主要噪聲源。通過對發(fā)動機、冷卻風(fēng)扇和進(jìn)氣口進(jìn)行降噪處理，整車加速行駛車外噪聲滿足歐洲ECE法規(guī)要求。

客車；加速行駛車外噪聲；噪聲源分離

在客車技術(shù)發(fā)展的今天，其噪聲對乘坐舒適性及其對環(huán)境造成的影響已日漸被人們所重視。加速行駛車外噪聲則是客車產(chǎn)品質(zhì)量鑒定中一個重要的環(huán)保指標(biāo)，也是衡量汽車品質(zhì)的重要標(biāo)志之一?？蛙囋肼暡粌H造成車內(nèi)及周圍環(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)θ藗兊慕】翟斐晌：1]。

本文以某出口客車車外加速噪聲大大超過了歐盟法規(guī)對該類車型的80 dB（A）限值要求為例，通過摸底測試、噪聲源分離測試和聲強測試等方法，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，使該客車的加速行駛車外噪聲水平達(dá)到了歐盟法規(guī)的要求[2]。

1 噪聲源識別

1.1 摸底測試

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

表1 測試數(shù)據(jù) dB（A）

該車的車外加速噪聲84.16 dB（A），超過ECE標(biāo)準(zhǔn)限值4.16 dB（A）。車外加速噪聲左右側(cè)的頻譜圖對比[5-6]，如圖1所示。從表1和圖1中可以看出，該車的車外加速噪聲左側(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，該車左側(cè)是車外加速噪聲整治的重點；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）測試工況。為獲得該車輛各噪聲源的貢獻(xiàn)量，結(jié)合分別運轉(zhuǎn)法和鉛板覆蓋法確定出以下測試工況。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：安裝保險杠，此時為樣車車外加速噪聲原始值。噪聲源分離措施如圖2所示。

2）數(shù)據(jù)處理。依據(jù)以上測試工況分別對降噪車輛進(jìn)行測試，測試結(jié)果見表2。

表2 車外加速噪聲測量值

記下各測試工況下的加速行駛車外噪聲值Li（i=1～10），通過下式 L=10 lg（10Li+1/10-10Li/10）可以得到車輛各子系統(tǒng)和部件的輻射噪聲級。通過計算，測試車輛各噪聲源子系統(tǒng)和部件的輻射噪聲級和對車外加速行駛車外噪聲的貢獻(xiàn)量，見表3。

表3 各噪聲源的輻射噪聲級及貢獻(xiàn)量

由以上可知，對加速行駛車外噪聲貢獻(xiàn)量較大的噪聲源為發(fā)動機燃燒噪聲、冷卻風(fēng)扇噪聲和進(jìn)氣口噪聲。這三大噪聲源的貢獻(xiàn)量占到整個加速行駛車外噪聲的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)生機理、頻譜特性、傳播特點進(jìn)行確定。

1.3 聲強測試比較

同聲壓測試相比較，聲強測量不但能夠獲得聲場中某點能量的大小，還能獲得該點能量流動的方向。為了更好地了解測試車輛加速行駛車外噪聲三大噪聲源的噪聲傳播路徑，本文同時使用聲強法進(jìn)行測試[7-8]。空檔狀態(tài)下，發(fā)動機轉(zhuǎn)速為2000 r/min時，發(fā)動機艙左艙門、右艙門和后艙門處噪聲的傳播及能量分布狀況如圖3所示。

從測量結(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證了1.2中冷卻風(fēng)扇噪聲、進(jìn)氣噪聲和發(fā)動機燃燒噪聲是該車輛加速行駛車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)動機噪聲降噪措施。解決噪聲問題通常有三種辦法，即控制噪聲源、處治傳播途徑和保護噪聲接受者。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)動機艙頂壁上粘貼50mm厚的吸聲材料；在發(fā)動機后艙門內(nèi)側(cè)粘貼50mm厚的吸聲材料；在發(fā)動機下部添加封板，并在封板上粘貼50mm厚的吸聲材料；在發(fā)動機機體與發(fā)動機艙左側(cè)艙門格柵之間添加擋板，并在擋板朝發(fā)動機機體側(cè)粘貼吸聲材料[9]。

2）冷卻風(fēng)扇噪聲降噪措施。對發(fā)動機冷卻風(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降低風(fēng)扇噪聲：在保證進(jìn)風(fēng)量的情況下，更換過渡輪適當(dāng)降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速；將風(fēng)扇的葉片數(shù)由原來的10片改為9片；在風(fēng)扇的護罩內(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)氣阻力滿足要求的情況下，加長空濾器與車身進(jìn)氣口之間進(jìn)氣軟管。

2.2 降噪效果驗證

將2.1中的降噪措施逐項在實車上實施，通過反復(fù)測試各降噪措施的降噪效果，在機艙頂部粘貼吸聲材料，降噪量為1.12 dB（A）；在后艙門粘貼吸聲材料，降噪量為0.51 dB（A）；將發(fā)動機底部封包，降噪量為1.04 dB（A）；在發(fā)動機艙內(nèi)加隔聲板，降噪量為 1.10 dB（A）；更換風(fēng)扇過渡輪降低風(fēng)扇線速，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)扇護罩內(nèi)粘貼吸聲材料，降噪量為0.25 dB（A）；加長進(jìn)氣軟管，降噪量為0.40 dB（A）；以上合計降噪量為4.87 dB（A）[10]。

由此，通過實施以上降噪措施測試車輛的車外加速噪聲由原來的 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

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

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[10]曹飛.微型客車車內(nèi)噪聲試驗研究[J].客車技術(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；主要從事汽車整車試驗檢測及研究工作。