第33次汽車(chē)噪聲檢測(cè)與診斷技術(shù)

1、汽車(chē)檢測(cè)與診斷技術(shù)Inspection and Diagnosis of Automobile噪聲的分類(lèi)噪聲的分類(lèi):交通噪聲、工業(yè)噪聲和生活噪聲交通噪聲、工業(yè)噪聲和生活噪聲交通噪聲的分類(lèi)交通噪聲的分類(lèi):道路交通噪聲道路交通噪聲鐵路交通噪聲鐵路交通噪聲內(nèi)河航運(yùn)交通噪聲內(nèi)河航運(yùn)交通噪聲空中航空交通噪聲空中航空交通噪聲道路交通噪聲分類(lèi)道路交通噪聲分類(lèi):車(chē)輛噪聲車(chē)輛噪聲道路噪聲道路噪聲 具有關(guān)資料介紹，噪聲會(huì)使人的聽(tīng)力減弱、視力功能下降、神經(jīng)衰弱、血壓變化和胃腸道出現(xiàn)消化功能障礙，甚至影響人的睡眠、談話、學(xué)習(xí)、工作和情緒等。隨著工業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，這種影響會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。如美國(guó)整個(gè)環(huán)境噪聲的響度每1

2、0年約增加一倍，俄國(guó)一些大城市的環(huán)境噪聲近10多來(lái)提高了812分貝。其實(shí)，我國(guó)不少城市的噪聲也到了非治理不可的程度，特別是車(chē)輛噪聲。一、汽車(chē)噪聲一、汽車(chē)噪聲發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、傳動(dòng)系噪聲、輪胎噪聲、車(chē)身噪聲。 車(chē)輛噪聲一般為中等強(qiáng)度的噪聲，大約為6090分貝。如公共汽車(chē)的噪聲為80分貝左右，摩托車(chē)的噪聲比一般汽車(chē)高10分貝左右。由于車(chē)輛噪聲為游走性的，影響范圍大，干擾時(shí)間長(zhǎng)，因而受害人員多。二、基本概念聲學(xué)術(shù)語(yǔ) 可聽(tīng)頻率：正常人所能聽(tīng)到的聲音頻率，一般為20Hz20kHz； 聲壓：聲音使空氣中的壓力相對(duì)大氣壓力產(chǎn)生的變化量，單位Pa； 聲壓級(jí)：設(shè)被研究的聲壓為P，以正常人耳可聽(tīng)到的最弱聲壓為基準(zhǔn)聲壓，

3、則聲壓級(jí)(dB)可表示為: 聲強(qiáng)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)垂直于聲波傳播方向上的單位面積上所通過(guò)的聲能。（瓦/平米） 響度：人耳對(duì)聲音強(qiáng)度的感受程度，單位宋，sone由于人耳對(duì)聲音強(qiáng)弱的感覺(jué)不僅與聲壓有關(guān)，且同時(shí)與聲音的頻率有關(guān)。在相同的聲壓下，不同頻率的聲音對(duì)人耳所感受的響度不同，通常以10003000Hz范圍內(nèi)的聲響對(duì)人耳最為敏感。 響度級(jí)：以1000Hz單一頻率的純聲為基準(zhǔn)聲音。規(guī)定該頻率下純聲的聲壓級(jí)數(shù)值為其等響度級(jí)數(shù)值，單位為方 四、聲級(jí)計(jì)的分類(lèi)四、聲級(jí)計(jì)的分類(lèi): : 六十年代國(guó)際上把聲級(jí)計(jì)分為兩類(lèi)，一類(lèi)叫精密聲級(jí)計(jì)，一類(lèi)叫普通聲級(jí)計(jì)。我國(guó)也采用這種分法。 70年代以來(lái)有些國(guó)家推行四類(lèi)分法，即分為

4、0型、1型、2型和3型。它們的精度分別為0.40、0.70、1.00和1.5dB。 根據(jù)聲級(jí)計(jì)所用電源的不同，還可將聲級(jí)計(jì)分為交流式聲級(jí)計(jì)和用干電池的電池式聲級(jí)計(jì)兩類(lèi)。 五、聲級(jí)計(jì)的構(gòu)造及原理五、聲級(jí)計(jì)的構(gòu)造及原理 聲級(jí)計(jì)是一種能夠把工業(yè)噪聲、生活噪聲和車(chē)輛噪聲等，按人耳聽(tīng)覺(jué)特性近似地測(cè)定其噪聲級(jí)的儀器。噪聲級(jí)是指用聲級(jí)計(jì)測(cè)得的并經(jīng)過(guò)聽(tīng)感修正的聲壓級(jí)（dB）或響度級(jí)（方）。 聲級(jí)計(jì)一般由傳聲器、前置放大器、衰減器、放大器、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)、檢波器、指示表頭和電源等組成 1-傳聲器，2-前置放大器，3-輸入衰減器，4-輸入放大器，5-計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)6-輸出衰減器，7-輸出放大器，8-檢波器 9-表頭 1.傳聲

5、器 傳聲器是把聲壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)的裝置，也稱(chēng)之為話筒，它是聲級(jí)計(jì)的傳感器。常見(jiàn)的傳聲器有晶體式、駐極體式、動(dòng)圈式和電容式數(shù)種。 動(dòng)圈式傳聲器由振動(dòng)膜片、可動(dòng)線圈、永久磁鐵和變壓器等組成。振動(dòng)膜片受到聲波壓力以后開(kāi)始振動(dòng)，并帶動(dòng)著和它裝在一起的可動(dòng)線圈在磁場(chǎng)內(nèi)振動(dòng)以產(chǎn)生感應(yīng)電流。該電流根據(jù)振動(dòng)膜片受到聲波壓力的大小而變化。聲壓越大，產(chǎn)生的電流就越大，聲壓越小，產(chǎn)生的電流也越小。電容式傳聲器主要由金屬膜片和靠得很近的金屬電極組成它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)平板電容。金屬膜片與金屬電極構(gòu)成了平板電容的兩個(gè)極板，當(dāng)膜片受到聲壓作用時(shí)，膜片便發(fā)生變形，使兩個(gè)極板之間的距離發(fā)生了變化，于是改變了電容量，測(cè)量電路中的

6、電壓也發(fā)生了變化，實(shí)現(xiàn)了將聲壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)的作用。2.放大器 目前流行的許多國(guó)產(chǎn)與進(jìn)口的聲級(jí)計(jì)，在放大線路中都采用兩級(jí)放大器，即輸入放大器和輸出放大器，其作用是將微弱的電信號(hào)放大。輸入衰減器和輸出衰減器是用來(lái)改變輸入信號(hào)的衰減量和輸出信號(hào)衰減量的，以便使表頭指針指在適當(dāng)?shù)奈恢?，其每一檔的衰減量為10dB。輸入放大器使用的哀減器調(diào)節(jié)范圍為測(cè)量低端（如0到7OdB），輸出放大器使用的衰減器調(diào)節(jié)范圍為測(cè)量高端（如70到120dB）.輸入和輸出兩個(gè)衰減器的刻度盤(pán)常做成不同顏色，目前以黑色與透明配對(duì)為多。由于許多聲級(jí)計(jì)的高低端以70dB為界限，故在旋轉(zhuǎn)時(shí)要防止超過(guò)界限，以免損壞裝置。 為防止輸入給

7、放大器的信號(hào)超過(guò)正常工作的動(dòng)態(tài)范圍，造成波形畸形太大，一般在放大器中安裝過(guò)載指示燈。如果過(guò)載，要及時(shí)處理，以免測(cè)量誤差太大。如果輸入放大器的過(guò)載指示燈單獨(dú)閃亮，這是提示你要改變衰減器量程，如果輸出放大器的過(guò)載指示燈單獨(dú)閃亮，這是提示你測(cè)量不準(zhǔn)確，而且示值小于真實(shí)值。3.計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò) 為了模擬人耳聽(tīng)覺(jué)在不同頻率有不同的靈敏性，在聲級(jí)計(jì)內(nèi)設(shè)有一種能夠模擬人耳的聽(tīng)覺(jué)特性，把電信號(hào)修正為與聽(tīng)感近似值的網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)叫作計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。 計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)一般有A、B、C三種。A計(jì)權(quán)聲級(jí)是模擬人耳對(duì)55dB以下低強(qiáng)度噪聲的頻率特性，B計(jì)權(quán)聲級(jí)是模擬55dB到85dB的中等強(qiáng)度噪聲的頻率特性，C計(jì)權(quán)聲級(jí)是模擬高強(qiáng)度噪聲的頻率

8、特性。三者的主要差別是對(duì)噪聲低頻成分的衰減程度，A衰減最多，B次之，C最少。A計(jì)權(quán)聲級(jí)由于其特性曲線接近于人耳的聽(tīng)感特性，因此是目前世界上噪聲測(cè)量中應(yīng)用最廣泛的一種，B、C已逐漸不用。 從聲級(jí)計(jì)上得出的噪聲級(jí)讀數(shù)，必須注明測(cè)量條件，如單位為dB，且使用的是A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，則應(yīng)記為dB（A）。 4.檢波器和指示表頭 為了使經(jīng)過(guò)放大的信號(hào)通過(guò)表頭顯示出來(lái)，聲級(jí)計(jì)還需要有檢波器，以便把迅速變化的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變成變化較慢的直流電壓信號(hào)。這個(gè)直流電壓的大小要正比于輸入信號(hào)的大小。 根據(jù)測(cè)量的需要，檢波器有峰值檢波器、平均值檢波器和均方根值檢波器之分。峰值檢波器能給出一定時(shí)間間隔中的最大值，平均值檢波器能在一定

9、時(shí)間間隔中測(cè)量其絕對(duì)平均值。除了象槍炮聲那樣的脈沖聲需要測(cè)量它的峰值外，在多數(shù)的噪聲測(cè)量中均是采用均方根值檢波器。 均方根值檢波器能對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行平方、平均和開(kāi)方，得出電壓的均方根值，最后將均方根電壓信號(hào)輸送到指示表頭。指示表頭是一只電表，只要對(duì)其刻度進(jìn)行一定的標(biāo)定，就可從表頭上直讀出噪聲級(jí)的dB值。聲級(jí)計(jì)表頭阻尼一般都有“快”和“慢”兩個(gè)檔?！翱臁睓n的平均時(shí)間為0.27s，很接近于人耳聽(tīng)覺(jué)器官的生理平均時(shí)間；“慢”檔的平均時(shí)間為1.05s。當(dāng)對(duì)穩(wěn)態(tài)噪聲進(jìn)行測(cè)量或需要記錄聲級(jí)變化過(guò)程時(shí)，使用“快”檔比較合適，在被測(cè)噪聲的波動(dòng)比較大時(shí)，使用“慢”檔比較合適。 六、汽車(chē)噪聲的檢測(cè)方法 （1）儀器的

10、檢查和校準(zhǔn) 1）先檢查儀表指針是否在機(jī)械零點(diǎn)上。 若不在零點(diǎn)，可用零點(diǎn)調(diào)整螺釘使指針與零點(diǎn)重合。 2）檢查電池容量。 把聲級(jí)計(jì)功能打開(kāi)對(duì)準(zhǔn)“電池”，衰減器任意，此時(shí)電表指針應(yīng)達(dá)到額定紅線或規(guī)定區(qū)域，否則讀數(shù)不準(zhǔn)。打開(kāi)后蓋可更換電池。 3）打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，預(yù)熱儀器10min。 4）對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。 聲級(jí)計(jì)上一般都配有電路校準(zhǔn)的“參考”位置，可校驗(yàn)放大器的工作是否正常。如不正常，應(yīng)調(diào)節(jié)微調(diào)電位器。電路校準(zhǔn)后，再利用已知靈敏度的標(biāo)準(zhǔn)傳聲器對(duì)聲級(jí)計(jì)上的傳聲器進(jìn)行對(duì)比校準(zhǔn)。常用的標(biāo)準(zhǔn)傳聲器有聲級(jí)校準(zhǔn)器和活塞式發(fā)生器，他們的內(nèi)部都有一個(gè)可發(fā)出恒定頻率、恒定聲級(jí)的機(jī)械裝置，因而很容易對(duì)比出被檢驗(yàn)的靈敏度。聲級(jí)

11、校準(zhǔn)器產(chǎn)生的聲壓級(jí)為94dB，頻率為1000Hz；活塞式發(fā)生器產(chǎn)生的聲壓級(jí)為124dB，頻率為250Hz。 5）將聲級(jí)計(jì)的功能開(kāi)關(guān)對(duì)準(zhǔn)“線性”、“快”擋。 如果此時(shí)在室內(nèi)，一般辦公室內(nèi)的環(huán)境噪聲約為4060dB，因此聲級(jí)計(jì)上應(yīng)有相應(yīng)的指示值。變換衰減器刻度盤(pán)，表頭示值應(yīng)相應(yīng)變化10dB左右。 6）檢查計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。 接以上步驟，將“線性”位置依次變?yōu)椤癈”、“B”、“A”。由于室內(nèi)環(huán)境噪聲多為低頻成分，故經(jīng)頻率計(jì)權(quán)后的噪聲級(jí)示值將低于線性值，而且應(yīng)依次遞減。 7）考查“快”、“慢”擋。 將衰減器刻度盤(pán)調(diào)至高分貝值處（例如90分貝），操作人員發(fā)聲，并注意觀察“快”擋時(shí)的指針擺動(dòng)能否跟上發(fā)音速度，“慢

12、”擋時(shí)的指針擺動(dòng)是否明顯遲緩。這是“快”、“慢”兩個(gè)擋所要求的表頭阻尼程度的基本特征。 8）衰減器刻度盤(pán)預(yù)置。 在不知道被測(cè)聲級(jí)多大時(shí)，必須把衰減器刻度盤(pán)預(yù)先放在最大衰減位置（即120分貝），然后在實(shí)測(cè)中再逐步旋至被測(cè)聲級(jí)所需要的衰減擋。 （2）車(chē)外噪聲測(cè)量方法 1）測(cè)量條件 測(cè)量場(chǎng)地應(yīng)平坦空曠，在測(cè)試中心以25m為半徑的范圍內(nèi)，不應(yīng)有大的反射物，如建筑物、圍墻等。 測(cè)試場(chǎng)地跑道應(yīng)有20m以上平直、干燥的瀝青路面或混凝土路面，路面坡度不超過(guò)0.5%。 本底噪聲（包括風(fēng)噪聲）應(yīng)比所測(cè)量車(chē)輛噪聲至少低10分貝。 為避免風(fēng)噪聲的干擾，可采用防風(fēng)罩。 聲級(jí)計(jì)附近除測(cè)量者外，不應(yīng)有其他人員，如不可缺少時(shí)

13、，則必須在測(cè)量者背后。 被測(cè)車(chē)輛不載重，測(cè)量時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)處于正常使用溫度。 2）測(cè)量場(chǎng)地及測(cè)點(diǎn)位置 聲級(jí)計(jì)傳聲器位于20m跑道的中心點(diǎn)O兩側(cè)，各距中心7.5m，距地面高度1.2m，用三角支架固定。傳聲器平行于路面，其軸線垂直于車(chē)輛行駛方向。 3）加速行駛車(chē)外噪聲測(cè)量方法 車(chē)輛須按下列規(guī)定條件穩(wěn)定到達(dá)始端線： 行駛擋位：前進(jìn)擋位為4擋以上的車(chē)輛用3擋，前進(jìn)擋位為4擋或4擋以下的車(chē)輛用2擋。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為其標(biāo)定轉(zhuǎn)速的3/4。如果此時(shí)車(chē)速超過(guò)了50km/h，那么車(chē)輛應(yīng)以50km/h的車(chē)速穩(wěn)定達(dá)到始端線。 在無(wú)轉(zhuǎn)速表時(shí)，可以控制車(chē)速進(jìn)入測(cè)量區(qū)：以所定擋位相當(dāng)于3/4標(biāo)定轉(zhuǎn)速的車(chē)速穩(wěn)定地到達(dá)始端線。 從車(chē)

14、輛前端到達(dá)始端線開(kāi)始，立即將油門(mén)踏板踩到底或?qū)⒐?jié)氣門(mén)全開(kāi)，直線加速行駛。當(dāng)車(chē)輛后端到達(dá)終端線時(shí)，立即停止加速，車(chē)輛后端不包括拖車(chē)以及和拖車(chē)聯(lián)接的部分。 本測(cè)量要求被測(cè)車(chē)輛在后半?yún)^(qū)域發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到標(biāo)定轉(zhuǎn)速。如果車(chē)輛達(dá)不到這個(gè)要求，可延長(zhǎng)距離為15m。如果仍達(dá)不到這個(gè)要求，車(chē)輛使用擋位要下降一擋。 聲級(jí)計(jì)用“A”計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)、“快”擋進(jìn)行測(cè)量，讀取車(chē)輛行駛時(shí)聲級(jí)計(jì)表頭最大讀數(shù)。 同樣的測(cè)量往返進(jìn)行一次。車(chē)輛同側(cè)兩次測(cè)量結(jié)果之差，不應(yīng)大于2分貝，并把測(cè)量結(jié)果記入規(guī)定的表格中。取每側(cè)二次聲級(jí)平均值中的最大值作為被測(cè)量車(chē)輛的最大噪聲級(jí)。若只用一個(gè)聲級(jí)計(jì)測(cè)量，同樣的測(cè)量應(yīng)進(jìn)行四次，即每測(cè)測(cè)量?jī)纱巍?4）勻速行駛車(chē)

15、外噪聲的測(cè)量方法 車(chē)輛用常用擋位，油門(mén)踏板保持穩(wěn)定，以50km/h的車(chē)速勻速通過(guò)測(cè)量區(qū)域。 聲級(jí)計(jì)用“A”計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，“快”擋進(jìn)行測(cè)量，讀取車(chē)輛行駛時(shí)聲級(jí)計(jì)表頭最大讀數(shù)。 同樣的測(cè)量往返進(jìn)行一次。車(chē)輛同側(cè)兩次測(cè)量結(jié)果之差，不應(yīng)大于2分貝，并把測(cè)量結(jié)果記入規(guī)定的表格中。若只用一個(gè)聲級(jí)計(jì)測(cè)量，同樣的測(cè)量應(yīng)進(jìn)行四次，即每測(cè)測(cè)量?jī)纱?（3）車(chē)內(nèi)噪聲測(cè)量方法 1）車(chē)內(nèi)噪聲測(cè)量條件 測(cè)量跑道應(yīng)有足夠?qū)嶒?yàn)需要的長(zhǎng)度，應(yīng)是平直、干燥的瀝青路面或混凝土路面。 測(cè)量時(shí)風(fēng)速（相對(duì)于地面）應(yīng)不大于3m/s。 測(cè)量時(shí)車(chē)輛門(mén)窗應(yīng)關(guān)閉。車(chē)內(nèi)帶有其他輔助設(shè)備是噪聲源，測(cè)量時(shí)是否開(kāi)動(dòng)，應(yīng)按正常使用情況而定。 車(chē)內(nèi)本底噪聲比所測(cè)車(chē)內(nèi)噪聲至少低10分貝，并保證測(cè)量不被偶然的其它聲源所干擾。 車(chē)內(nèi)除駕駛員和測(cè)量人員外，不應(yīng)有其他人員。 2）車(chē)內(nèi)噪聲測(cè)點(diǎn)位置 車(chē)內(nèi)噪聲測(cè)量通常在人耳附近布置測(cè)點(diǎn)，傳聲器朝車(chē)輛前進(jìn)方向。 駕駛室內(nèi)噪聲測(cè)點(diǎn)的位置，以座椅上部水平平面為準(zhǔn)，垂直向上高度為75010mm。 載客車(chē)室內(nèi)噪聲測(cè)點(diǎn)可選在車(chē)廂中部及最后一排的中間位置，傳聲器高度為75010mm。 3）測(cè)量方法 車(chē)輛以常用擋位、50km