降低汽車噪音的方法探析

1、降低汽車噪音的方法探析摘要：汽車是現(xiàn)代交通工具中最為普遍也是最重要的一種，隨著人們對(duì)生活要求的提高，對(duì)汽車的需求也從最初的代步工具逐漸上升為舒適的移動(dòng)空間。由于汽車噪音在行駛過程中給車內(nèi)人員帶來很大的影響，直接關(guān)系到車內(nèi)人員的健康。所以，汽車噪音就成為了衡量汽車自身機(jī)械性能和舒適性能品質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)。近些年來，隨著人們對(duì)汽車乘坐舒適性要求的提高和人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，各國對(duì)汽車噪音的要求也越來越嚴(yán)格。改善車輛內(nèi)部聲學(xué)環(huán)境，降低車內(nèi)噪音水平，是各國政府和車輛生產(chǎn)廠家共同關(guān)注的問題，汽車車內(nèi)噪音的研究已受到普遍重視。本文對(duì)噪音產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，并對(duì)降低汽車噪音的方法進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞：汽車，噪音，方

2、法，控制Abstract：The car is a modern means of transport is the most common and most important kind of life, the demand for cars gradually increased from the original means of transport for comfortable mobile space. Vehicle noise to the occupants in the process of moving a great deal of impact is directl

3、y related to the health of the occupants. Therefore, the vehicle noise has become an important criterion to measure the car's own mechanical properties and comfort performance quality.In recent years, with the strengthening of to improve vehicle ride comfort requirements and people's environ

4、mental awareness of the national vehicle noise requirements become increasingly stringent. Improve vehicle interior acoustic environment, reduce interior noise levels, the issues of common concern of Governments and vehicle manufacturers, automotive interior noise has attracted universal attention.

5、In this paper, the noise causes were analyzed, and to explore methods to reduce vehicle noise.Keywords：Car，Noise，Method，Control1.研究意義隨著世界性低碳環(huán)保時(shí)代的快速到來，如何有效地控制汽車噪聲，并最大限度地降低其對(duì)城市環(huán)境的污染以及減輕對(duì)人們生活、工作的影響，已勢(shì)在必行。噪音通常是指令人產(chǎn)生煩躁和不安的聲音，我們不能機(jī)械地用某個(gè)指標(biāo)來對(duì)噪音進(jìn)行判斷。汽車排氣的轟鳴聲在賽道上可以認(rèn)為是賽車的音樂；優(yōu)美的音樂對(duì)不同的欣賞者來說，可能會(huì)被認(rèn)為是噪音。而汽車的噪音會(huì)導(dǎo)致駕駛

6、員的厭倦和疲勞，從而間接影響到行車安全；過高的噪音產(chǎn)生震動(dòng)加速汽車零部件的老化影響汽車的使用壽命；此外，汽車噪音會(huì)損害駕駛者的身體健康尤其是聽力。統(tǒng)計(jì)資料表明，城市的噪音絕大多數(shù)來自于交通噪音，而交通噪音主要來自于汽車噪音。噪音不僅對(duì)居民正常生活和工作造成極大干擾，影響人們交談、思考，影響人的睡眠，使人產(chǎn)生煩躁、反應(yīng)遲鈍，工作效率降低，分散注意力，引起工作事故，更嚴(yán)重的情況是噪音可使人的聽力和健康受到損害。噪音的強(qiáng)度愈大，頻率愈高，對(duì)人的身體和工作影響的就越大，對(duì)人們的內(nèi)心傷害也就越深，給人造成不必要的煩惱和壓力，使人們對(duì)汽車產(chǎn)生了厭惡感所以汽車降噪技術(shù)研究一直是汽車技術(shù)發(fā)展的一項(xiàng)重要課題。2

7、.汽車噪音及產(chǎn)生主要原因2.1汽車發(fā)動(dòng)機(jī)噪音及產(chǎn)生原因汽車噪音中由于發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲占很大一部分，因此研究發(fā)動(dòng)機(jī)噪音產(chǎn)生的機(jī)理以及噪音控制的措施在汽車噪音控制中顯得尤為重要。發(fā)動(dòng)機(jī)噪音可分為燃燒噪音與機(jī)械噪音。燃燒噪音是由于氣缸內(nèi)周期變化的氣體壓力的作用而產(chǎn)生的。它主要取決于燃燒的方式和燃燒的速度。在汽油機(jī)中，如果發(fā)生爆燃和表面點(diǎn)火等不正常燃燒時(shí)，將產(chǎn)生較大的燃燒噪音。柴油機(jī)的燃燒噪聲是由于燃燒室內(nèi)氣壓急劇上升，致使發(fā)動(dòng)機(jī)各部件振動(dòng)而引起的噪音。機(jī)械噪音是由于運(yùn)動(dòng)件之間以及運(yùn)動(dòng)件與固定件之間周期性變化的機(jī)械運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的，它與激發(fā)力的大小、運(yùn)動(dòng)件的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，活塞在上、下止點(diǎn)附

8、近受側(cè)向力作用產(chǎn)生一個(gè)由一側(cè)向另一側(cè)的橫向移動(dòng)，從而形成活塞對(duì)缸壁的強(qiáng)烈敲擊，產(chǎn)生了活塞敲擊噪音。產(chǎn)生敲擊的主要原因是活塞與氣缸套之間存在間隙，以及作用在活塞上的氣體壓力。傳動(dòng)齒輪的噪音是齒輪嚙合過程中齒與齒之間的撞擊和摩擦產(chǎn)生的。在內(nèi)燃機(jī)上，齒輪承載著交變的動(dòng)負(fù)荷，這種動(dòng)負(fù)荷會(huì)使軸產(chǎn)生變形，并通過軸在軸承上引起動(dòng)負(fù)荷，軸承的動(dòng)負(fù)荷又傳給發(fā)動(dòng)機(jī)殼體和齒輪室殼體，使殼體激發(fā)出噪音。2.2 輪胎噪音及產(chǎn)生的原因汽車在行駛時(shí)輪胎的噪音形成主要是由輪胎和路面決定的。路面的粗糙程度、路面結(jié)構(gòu)和路面材料是影響噪音大小的因素。比如說，輪胎的噪聲與路面粗糙度有緊密關(guān)系，在氣密性高的光滑鋪裝路面，由于吸排氣作用

9、增大,輪胎噪聲也變大。而輪胎的使用條件是影響輪胎噪聲的又一個(gè)重要因素,使用條件主要指的是:速度、載荷、氣壓和磨損等。有關(guān)研究表明，在干燥的路面上，當(dāng)汽車行駛速度達(dá)到100kmh時(shí)，輪胎噪聲成為整車噪音的重要噪聲源，而在濕路面上，車輛低速行駛時(shí)。輪胎噪音也會(huì)蓋過其他噪音成為最主要的噪音源。另外，輪胎結(jié)構(gòu)及材料。輪胎結(jié)構(gòu)及材料是影響輪胎噪聲的主要因素。輪胎結(jié)構(gòu)及材料主要包括:輪胎的結(jié)構(gòu)、輪胎的溝數(shù)、輪胎的簾線材料和胎面橡膠等。輪胎的結(jié)構(gòu)對(duì)輪胎的噪聲影響比較大，不同結(jié)構(gòu)的輪胎相差可達(dá)57 dB,相同的條件下斜交結(jié)構(gòu)輪胎比子午結(jié)構(gòu)的輪胎噪聲大13 dB。同時(shí)輪胎和輪輞的寬度也引起輪胎降噪的重要原因之一

10、，寬輪胎由于支承面較寬的緣故噪音會(huì)變得更大，比起那些尺寸較窄的輪胎，寬輪胎會(huì)排擠更多的空氣和推動(dòng)更多的“氣團(tuán)”產(chǎn)生震動(dòng)。輪胎噪音來自泵氣效應(yīng)和輪胎振動(dòng)。泵氣效應(yīng)是指輪胎滾動(dòng)時(shí)引起輪胎變形，使得輪胎花紋與路面之間的空氣受擠壓，隨著輪胎滾動(dòng)，空氣又在輪胎離開接觸面時(shí)被釋放，這樣連續(xù)的“壓擠一釋放”，空氣就迸發(fā)出噪音，而且車速越快、車輛越重噪音就越大。2.3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)噪音及產(chǎn)生的原因傳動(dòng)機(jī)構(gòu)噪聲是指汽車在行駛中，由于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及來自路面的振動(dòng)所引起的噪聲，其中齒輪傳動(dòng)的機(jī)械噪音是主要部分。產(chǎn)生齒輪噪音的直接原因是齒輪嚙合時(shí)產(chǎn)生的撞擊聲，隨著輪齒之間滑動(dòng)的變化和由于摩擦力變化造成的摩擦聲，以及因齒輪誤差

11、與剛性變化而引起的撞擊聲，齒輪噪音以波向空間傳來的僅是一小部分，而大部分則變成了變速器后橋強(qiáng)迫振動(dòng)的激振源，并經(jīng)軸、軸承、外殼使各部產(chǎn)生振動(dòng)，且變成噪音傳播，齒輪噪音將隨著汽車的行駛狀態(tài)、速度、負(fù)荷的變化而變化，是隨著汽車速度的增加而單調(diào)的增加，在某一速度時(shí)呈最大值。2.4 其他嗓音及產(chǎn)生的原因2.4.1風(fēng)噪風(fēng)噪是指汽車在高速行駛的過程中迎面而來的風(fēng)的壓力已超過車門的密封阻力進(jìn)入車內(nèi)而產(chǎn)生的，行駛速度越快，風(fēng)噪越大。風(fēng)噪主要產(chǎn)生于車身與空氣的接觸，因此流線造型形成車身的圓潤正是安靜的第一大功臣。大的風(fēng)噪會(huì)降低汽車的乘坐舒適性。2.4.2車身、底盤系統(tǒng)噪音車身噪音，這屬于常年使用造成的。因?yàn)檐囕v

12、在行駛過程中與路面的震動(dòng)使整個(gè)車身在不斷的扭轉(zhuǎn)、彎曲，行駛一定公里后肯定會(huì)造成一些部位的松散。而且噪音與行駛速度有關(guān)。而底盤系統(tǒng)的噪音，造成底盤噪音的原因很多，比如軸承的磨損、球頭松動(dòng)、減震器失效等原因都會(huì)產(chǎn)生不正常的噪音。除此之外，傳動(dòng)系、行駛系機(jī)械部件松曠過度磨損等也會(huì)導(dǎo)致車身、地盤系統(tǒng)的噪音產(chǎn)生。2.4.3 異常駕駛導(dǎo)致的噪音諸如制動(dòng)噪音，車輪打滑噪音等。制動(dòng)時(shí)制動(dòng)鼓和制動(dòng)蹄摩擦片產(chǎn)生摩擦振動(dòng)，同時(shí)激發(fā)固有頻率較高的制動(dòng)器各部件共振而產(chǎn)生噪聲。降低制動(dòng)噪聲的途徑有消除振動(dòng)機(jī)構(gòu)高頻振動(dòng)，提高系統(tǒng)對(duì)振動(dòng)的穩(wěn)定性等。3. 降低汽車噪音主要方法降低汽車噪音的主要方法就是要對(duì)汽車某些部件進(jìn)行一定的

13、隔音，其在做汽車隔音前，應(yīng)先檢查一下車況，有些噪音是由車輛本身的故障引起，如輪胎氣壓不正常、不規(guī)則磨損、懸掛或底盤損壞及發(fā)動(dòng)機(jī)異響等。而系統(tǒng)的隔音工程主要通過減振、降噪、密封三個(gè)步驟來完成。其中，車門、后備箱、車底盤、引擎蓋和車頂是最容易產(chǎn)生空氣摩擦噪音的地方，因此，這些地方都是隔音降噪處理的重點(diǎn)。而對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音，則最好在引擎蓋下粘貼一種高級(jí)吸音泡沫聲學(xué)材料，既可吸收和消耗大量發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音，又能抑制引擎蓋的振動(dòng)和阻隔來自發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量，保護(hù)車漆表面不受高溫?fù)p傷。據(jù)了解，通過專業(yè)的施工技術(shù)，在不破壞原車電路，不改變?cè)嚱Y(jié)構(gòu)的前提下，隔音工程可使車內(nèi)噪音下降4-8分貝，大大提升駕車的舒適度。其具

14、體的方法如下：3.1降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪音的措施降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲是汽車噪聲控制的重點(diǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)是產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲的根源。發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲是由燃料燃燒,配氣機(jī)構(gòu)、正時(shí)齒輪及活塞的敲擊噪聲等合成的。其具體方法如下：（一）采用隔熱活塞等新材料新工藝縮短混合氣滯燃期、廢氣再循環(huán)通過降低氣缸最高壓力，也降低了燃燒噪聲、才外柴油發(fā)動(dòng)機(jī)還可通過采用雙彈簧噴油閥預(yù)噴、共軌噴油系統(tǒng)、減小供油提前角等新技術(shù)改善和抑制不同工況條件下空氣和燃料混合氣的形成、減少滯燃期內(nèi)噴入的燃油量、縮短了滯燃期，從而有效降低了發(fā)動(dòng)機(jī)做功行程的噪音。（二）進(jìn)氣噪聲。進(jìn)氣噪聲是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要噪聲源之一，系發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣動(dòng)力噪聲，隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高而增強(qiáng)。非增

15、壓式發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣噪聲主要成分包括周期性壓力脈動(dòng)噪聲、渦流噪聲、汽缸的亥姆霍茲共振噪聲等。增壓式柴油機(jī)的進(jìn)氣噪聲主要來自增壓器的壓氣機(jī)。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲源于羅茨泵。對(duì)此,最有效的方法是采用進(jìn)氣消聲器。類型有阻性消聲器(吸聲型)、抗性消聲器(膨脹型、共振型、干涉型和多孔分散型)和復(fù)合型消聲器。將其與空氣濾清器結(jié)合起來(即在空濾器上增設(shè)共振腔和吸聲材料，例R3238型)就成為最有效的進(jìn)氣消聲器,消聲量可超過20 dBA。（三）其它輔助手段，發(fā)動(dòng)機(jī)之外可以通過在發(fā)動(dòng)機(jī)蓋下貼層平靜減震吸音板，及時(shí)更換發(fā)動(dòng)機(jī)腳支架等方式阻斷、吸收或衰減發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，從而達(dá)到降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪音的目的。還可以用鋁和玻璃纖維包裹

16、發(fā)動(dòng)機(jī)外壁，以防止噪音向外傳播；將發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣通過位于車頂?shù)母咝暺髋湃舜髿猓怪曇粝蛏蟼鞑?，以降低噪音；噪音抵消法。利用電子技術(shù)將揚(yáng)聲器安裝到排氣管上，電子控制裝置向揚(yáng)聲器輸送與排氣聲響方向相反的音頻波以減小排氣噪音；在發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油中加人新型陶瓷微粒潤滑劑，使發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過程中，在發(fā)動(dòng)機(jī)各零部件的表面形成“陶瓷皮膜”，以防各零部件表面直接接觸，從而減小零部件間的摩擦噪音。等等的方法來降低汽車發(fā)動(dòng)機(jī)本身存在的噪音。3.2 降低輪胎噪音的方法降低輪胎噪音的主要方法是在輪胎的選用上。在滿足使用條件的情況下,根據(jù)輪胎噪聲產(chǎn)生的原因,選擇子午線輪胎,選用有合理花紋(縱紋)的鋼絲簾線輪胎是降低輪胎噪聲

17、的有效方法。對(duì)于輪胎的材料而言,使用更富有彈性且柔軟度高的橡膠。這樣可以有效地降低噪聲。其具體方法如下所示：3.2.1使用合理胎面輪胎，車輪四輪定位正確使用花紋盡可能小的輪胎，以此來減少輪胎與地面的摩擦，即能減少輪胎的磨損，車輪四輪定位正確可以減小輪胎和地面間的不正常磨損，也能降低胎噪。3.2.2 使用橡膠質(zhì)量較好的輪胎汽車的輪胎大都是用橡膠材質(zhì)制成的，橡膠質(zhì)軟，減震效果較佳，所以選擇好橡膠輪胎有利于車的減震，這樣有利于降低汽車的胎噪。3.2.3 改善路況條件除車的問題外，很大一部分原因要?dú)w于路況的好壞，如果路況好，天氣較佳，那么汽車的胎噪很自然的就降低?？梢圆捎枚嗫诪r青混凝土鋪路法。多孔瀝青

18、的優(yōu)點(diǎn)是氣孔多，彈性強(qiáng)，可吸收大量的能量，能將大量的振動(dòng)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)部的熱能散發(fā)掉，從而衰減了車輛行駛時(shí)的振動(dòng)噪音。另外，“粒料水泥”筑路法。這種材料筑路，可使路面形成顆粒凸露路面，以減少車體的振動(dòng)，從而減小噪音。3.2.4加強(qiáng)汽車的密封性能這個(gè)方法雖然不能降低胎噪路噪，但通過直接改善汽車的隔音效果，可以截?cái)囫{駛員與汽車噪音的接觸，減少噪音對(duì)駕駛員的直接傷害。3.2.5 氣壓汽車行駛過程中要經(jīng)常檢查輪胎氣壓,輪胎要符合規(guī)定氣壓，不能低于標(biāo)準(zhǔn)，如果低于標(biāo)準(zhǔn)，輪胎噪聲將有所增加。3.3降低傳動(dòng)機(jī)構(gòu)噪音的方法降低傳動(dòng)機(jī)噪聲的途徑有消除振動(dòng)機(jī)構(gòu)高頻振動(dòng)，提高系統(tǒng)對(duì)振動(dòng)的穩(wěn)定性等，還應(yīng)從設(shè)計(jì)、制造、使用和

19、保養(yǎng)維修等各方面采取措施。如在制動(dòng)蹄片或制動(dòng)鼓的上面，或者在與之接觸的部分采取阻尼措施，衰減其振動(dòng)，減少噪聲能量的傳播；合理匹配制動(dòng)鼓和制動(dòng)蹄的剛性，避免裝配后固有頻率接近，產(chǎn)生振動(dòng)耦合；合理選用摩擦材料，使其盡可能地衰減和避免共振也可以降低制動(dòng)噪聲。另外，還可以提高齒輪的精度等級(jí)，提高齒輪副的裝配精度，確定合理的齒輪副側(cè)隙和齒厚偏差，增大齒輪副重疊系數(shù)，按噪聲指標(biāo)要求分配變位系數(shù)，輪齒修形，設(shè)計(jì)齒形和設(shè)計(jì)齒向，減小齒輪表面的輻射面積，增強(qiáng)軸的剛度和選擇低噪聲軸承，盡量采用粘度高的齒輪潤滑油等等。3.4降低其他噪音的方法3.4.1.降低風(fēng)噪的方法風(fēng)噪是因?yàn)轱L(fēng)的壓力超過車門的密封抗阻力而形成，所

20、以加強(qiáng)，車門密封條和內(nèi)心密封條就能很好解決這一問題。改善車身外型，采用流線型車身也可以有效減低汽車行駛中空氣阻力，減小風(fēng)噪。3.4.2降低車身底盤系統(tǒng)噪音的方法車身底盤系統(tǒng)噪音的產(chǎn)生主要和車身外型設(shè)計(jì)，底盤各系統(tǒng)零件的加工精度、配合度、和磨損程度密切相關(guān)。所以汽車使用過程中，要及時(shí)，適時(shí)足量添加潤滑油。汽車在設(shè)計(jì)和改裝中，應(yīng)當(dāng)把車身結(jié)構(gòu)各部件的防止共振的各項(xiàng)因素考慮在內(nèi)，防止車輛行駛過程中震源把它的振動(dòng)傳給車體后引起其它部件的共振。傳動(dòng)系噪聲控制。傳動(dòng)系噪聲來源于變速齒輪嚙合引起的振動(dòng)和傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)振動(dòng)。一般采取的措施是:一是選用低噪變速器。二是發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱及后橋主減速器等部件與底盤用橡膠墊進(jìn)行柔性連接，從而達(dá)到隔振的目的。三是控制轉(zhuǎn)動(dòng)軸的平衡度,降低扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。此外，車體密封和吸音材料使用是保障車內(nèi)部成員免于噪