汽車電器及電子控制技術(shù)課件

12.3

車內(nèi)噪聲控制系統(tǒng)隨著人民生活水平的提高，對汽車乘坐舒適性的要求越來越高，汽車車內(nèi)噪聲控制日益受到人們的重視。幾乎汽車所有聲源都會在汽車內(nèi)產(chǎn)生噪聲，加之其本身對外部噪聲可能有放大作用，且本身也會產(chǎn)生噪聲。車內(nèi)噪聲控制是一項復(fù)雜的工作，達到控制目的的途徑也是各種各樣的。這里從噪聲源出發(fā)，簡要說明車內(nèi)的噪聲控制問題，主要有以下幾個方面。12.3.1減弱噪聲源以降低其噪聲級發(fā)動機噪聲對車內(nèi)噪聲有重要的影響，降低發(fā)動機對車內(nèi)噪聲影響的有效手段之一，是對發(fā)動機進行屏蔽和隔振，阻擋其噪聲傳入車身。圖13.50所示為發(fā)動機屏蔽的降噪效果。對于大型客車，采用封閉發(fā)動機室的方法，降噪效果可達7～8dB（A），對車外噪聲的降低也十分有利。對構(gòu)成隔聲罩的板件進行阻尼和吸聲處理，此時其損失可增加2dB（Ａ）左右。（1）發(fā)動機噪聲的屏蔽與隔振圖12.50發(fā)動機屏蔽的降噪效果

決定車身與發(fā)動機隔振質(zhì)量好壞的關(guān)鍵是隔振裝置的特性。目前應(yīng)用最多的是普通橡膠隔振器。由于它們的特性參數(shù)，如剛度值、阻尼值等，有一定的差別，致使車身振動噪聲值不同。圖13.51所示為采用兩種隔振器時，車內(nèi)噪聲值的差別。由圖可知，裝用液壓隔振器的車內(nèi)噪聲較裝用普通橡膠隔振器的要低。一般來說，對于大型客車，合理選擇和在適當(dāng)位置安裝隔振器，可使車內(nèi)噪聲降低3～7（Ａ）。圖12.51隔振器對車內(nèi)噪聲的影響

空調(diào)制冷機的動力源，大型客車有獨立的輔助發(fā)動機，多為柴油機。為降低車內(nèi)噪聲，可以改為低噪聲的汽油機；減少冷熱風(fēng)循環(huán)摩擦聲的技術(shù)措施是：在冷、熱風(fēng)進口和地板形成的空腔上粘貼吸聲材料；改進冷風(fēng)進、出口形狀設(shè)計；降低換熱裝置的風(fēng)速等。為防止制冷機噪聲的傳播，應(yīng)減少客室內(nèi)檢查孔數(shù)量，并使之小型化。暖風(fēng)裝置有兩種：燃燒式暖風(fēng)和水暖式暖風(fēng)。（2）車內(nèi)其它設(shè)備噪聲的處理為了減少汽車行駛過程中傳入車內(nèi)的振動和噪聲，可以利用具有彈性或阻尼的材料對車室進行隔振和隔聲；利用阻尼粘膠、涂布等材料及減小車室的孔道大小和數(shù)量等方法來提高車室的密封性。12.3.2隔絕噪聲和振動的傳入途徑

對于大型客車，車內(nèi)最主要的聲源是發(fā)動機。為控制車內(nèi)噪聲，一方面可以對發(fā)動機進行屏蔽，改進發(fā)動機各支承結(jié)構(gòu)及其性能，減少發(fā)動機振動和噪聲的傳播；另一方面，應(yīng)對車身進行隔聲處理。車室的隔聲處理還應(yīng)有效阻止輪胎噪聲、傳動系統(tǒng)噪聲等底盤噪聲的傳入。（1）車室內(nèi)的隔振與隔聲

載貨汽車駕駛室和小型客車車室的隔聲結(jié)構(gòu)如圖12.52和圖12.53所示。因為隔壁的隔聲性能受質(zhì)量定律支配（可以把發(fā)動機室內(nèi)噪聲近似為白噪聲），所以隔聲對高頻噪聲較為有效，而對低頻噪聲效果較差，特別是30～50Hz左右的低頻噪聲，多數(shù)乘客室內(nèi)比發(fā)動機室內(nèi)還高，其原因主要為固體傳播使結(jié)構(gòu)振動所致。在設(shè)計和考慮隔聲結(jié)構(gòu)時，應(yīng)選用面密度和阻尼較大的隔聲材料，并綜合考慮車身的音響特性。圖12.52載貨汽車駕駛室隔聲結(jié)構(gòu)１—層狀隔聲板；２—紙質(zhì)包層；３—油毛氈；４—橡膠；５—細玻璃纖維圖12.52載貨汽車駕駛室隔聲結(jié)構(gòu)１—層狀隔聲板；２—紙質(zhì)包層；３—油毛氈；４—橡膠；５—細玻璃纖維圖12.53小型客車隔聲結(jié)構(gòu)

１—薄鋼板；２—毛氈；３—紙板；４—含浸麻毛氈；５—乙烯樹脂板；６—玻璃棉；７—高壓制板；８—熔著性防振材料；９—瀝青氈圖12.54各種厚度鋼板隔聲性能a—0.6mm鋼板b—0.89mm鋼板ｃ—1.0mm鋼板ｄ—0.89mm鋼板＋5.0mm玻璃棉圖12.54所示為各種厚度鋼板的隔聲性能。隔聲材料面密度對隔聲效果影響最大，而種類對隔聲性能影響較小；但如采用雙層結(jié)構(gòu)，則高頻噪聲隔絕能力增加。以汽車鋼板為例，在一定頻率下出現(xiàn)隔聲不良的現(xiàn)象，其頻率ｆ可表示為：式中：c——聲速；ｍ——表面層質(zhì)量；ｂ——壁體彎曲剛度；——噪聲入射角。式中：c——聲速；ｍ——表面層質(zhì)量；ｂ——壁體彎曲剛度；——噪聲入射角。式中：c——聲速；ｍ——表面層質(zhì)量；ｂ——壁體彎曲剛度；——噪聲入射角。提高車室密封性的關(guān)鍵是堵塞各種縫隙，減少孔道數(shù)量。例如，如果車室上有面積為ΔS的開口面積（縫隙或孔道），其透射率為１，其他面積S均為透射率為τ的隔聲結(jié)構(gòu)，則該間隙或孔道面積ΔＳ的透過損失R為：（2）提高車內(nèi)密封性以減少噪聲的空氣傳播

提高車室密封性、堵塞縫隙和孔道，是阻止噪聲傳入的行之有效的方法之一。試驗證明，若對于載貨汽車駕駛室的線和管孔、離合器、制動踏板和加速踏板等與外連接桿孔等不進行密封處理，則較對它們進行隔聲處理后的車內(nèi)噪聲高近10dB（A）。另外，對于車室上的縫隙，可用高粘度噴涂機噴涂密封膠來密封。一般吸聲材料的吸聲效果與其厚度有關(guān)，通常限制在2～6cm為好，以提高高頻噪聲的吸收能力。對于低頻噪聲的吸收，最好把吸聲材料作為中間層使用。吸聲材料的布置還應(yīng)靠近聲源。（3）對車室進行吸聲處理這種方法主要是能減少反射聲的吸聲材料的選用問題。室壁上常用的吸聲材料有三種類型，即多孔質(zhì)材料、膜狀材料以及共鳴吸聲體。各種材料的吸聲性能如圖12.55所示。圖12.55吸聲材料的特性

ａ）多孔型；ｂ）纖維型；ｃ）板振動型；ｄ）開孔板型；ｅ）單一共鳴型圖12.55吸聲材料的特性

ａ）多孔型；ｂ）纖維型；ｃ）板振動型；ｄ）開孔板型；ｅ）單一共鳴型圖12.56所示為1/4木模型對車窗傾角的變化對乘員耳部聲壓影響的試驗結(jié)果。由圖可知，當(dāng)前、后車窗的傾角改變時，因為空間的大小隨之而變化，乘員耳部噪聲的頻率特性也就發(fā)生了改變。圖12.57所示的試驗，表明了行李箱與車室連通頸面積與車室共鳴特性關(guān)系的研究結(jié)果。（4）車室共鳴與風(fēng)振現(xiàn)象的消除與防止圖12.56車窗傾角對乘員耳部聲壓的影響（測點為耳部位置）ａ