前言

我國現(xiàn)行的國家標準GB 1495～2002《汽車加速行駛車外噪聲限值及測試方法》在技術(shù)內(nèi)容上參照了歐洲經(jīng)濟委員會法規(guī)ECER51/02(1997)《關(guān)于在噪聲方面汽車(至少有四個車輪)型式認證的統(tǒng)一規(guī)定》的附件3和ISO 362：1998《聲學(xué)——道路車輛加速行駛噪聲測量方法 工程法》中相應(yīng)內(nèi)容。ISO 362：1998標準現(xiàn)已改版，分為ISO 362-1：2007《聲學(xué)——道路車輛加速行駛噪聲測量方法 第一部分：M類和N類車輛》和ISO 362-2：2007(為第二部分：L類車輛，現(xiàn)為最終國際標準草案)兩部分。

ISO 362：1998標準改版的背景是：1998版標準是在發(fā)動機油門全開狀態(tài)下測量受試車通過20m加速區(qū)間時發(fā)出的最大噪聲。測試方法中的這一行駛狀態(tài)與在城市行駛的實際狀態(tài)不一致。例如，在城市道路條件下，尤其在駕駛客車的情況下，最普遍的場合是油門開啟約40％的程度。如果將城市行駛分為加速、等速。減速和怠速4種行駛狀態(tài)，則等速行駛占用的時間比例為45％～55％，加速、減速行駛及怠速運轉(zhuǎn)各占10％～20％。

盡管各國都在努力加嚴噪聲限值，但都不能降低城市中車輛的噪聲貢獻量。為此，ISO/TC43/SC1(ISO聲學(xué)技術(shù)委員會噪聲分技術(shù)委員會)與ISO/TC22(ISO道路車輛技術(shù)委員會)下屬的有關(guān)工作組對行駛噪聲測量方法重新作了研究，認為應(yīng)分別測量城市行駛狀態(tài)下的加速行駛噪聲和規(guī)定速度下的勻速行駛噪聲，再進行計算，求得車輛行駛噪聲聲級。

通過計算發(fā)現(xiàn)，判明車輛的比功率PMR(發(fā)動機輸出功率與車輛質(zhì)量之比)，即可推導(dǎo)出在城市加速時代表性的行駛狀態(tài)，因此引入比功率的概念。圖1示出，采用新的方法測量得到的結(jié)果與城市行駛工況最大噪聲間的一致性良好，明顯優(yōu)于用原方法測量得到的結(jié)果?，F(xiàn)從幾個方面的分析對比ISO 362：1：2007與GB 1495～2002的差異。

標準分析比對

1、適用范圍

兩標準都適用于M和N類車輛。

2、ISO 362-1：2007新增加的術(shù)語

ISO 362-1：2007由于采用了新的測試方法，因此增加了許多新的定義和術(shù)語，主要的有：比功率PMR

無量綱的數(shù)值用于計算加速度：PMR=Pn/m_t*1000kg/kw (1)

2.1 參考點

用來計算車輛加速度的車輛參考點取決于車輛設(shè)計和車輛類型。

M1，N1類車參考點位置如下：前置發(fā)動機車輛，車輛最前端；中置發(fā)動機車輛，車輛中間；后置發(fā)動機車輛，車輛最后端。

M2，M3，N2，N3類車參考點位置如下：前置發(fā)動機，車輛最前端；其他車輛，靠近車輛前部的發(fā)動機邊界。

2.2 目標加速度

由調(diào)查統(tǒng)計得到的城市工況下節(jié)氣門部分開啟行駛時的加速度。

2.3 參考加速度

在加速測試過程中要求的加速度。

2.4 傳動比加權(quán)系數(shù)k

加速和勻速測試過程中用來合并2個擋位測試結(jié)果的無量綱的參數(shù)。

2.5 部分功率系數(shù)kp

M1，N1，最大總質(zhì)量≤3500kg，M2類車輛用來合并加速和勻速測試結(jié)果的無量綱參數(shù)。

2.6 預(yù)加速

在AA'前應(yīng)用加速控制裝置，使車輛在AA'和BB'之間達到穩(wěn)定的加速。

3、測量儀器精度要求的差異

3.1 車速測量儀器和發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量儀器

GB 1495～2002規(guī)定：轉(zhuǎn)速測量儀器和車速測量儀器準確度優(yōu)于±2％。

ISO 362-1：2007規(guī)定：發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量儀器的最大允許誤差(精度)±2％。當使用連續(xù)測試設(shè)備，車速測量誤差±0.5km/h；當使用獨立測試設(shè)備測量車速，車速測量誤差±0.2km/h。

3.2 環(huán)境儀器

GB 1495～2002規(guī)定：溫度測量裝置準確度在±1℃，風(fēng)速測量裝置在±1.0m/s以內(nèi)。

ISO 362-1：2007規(guī)定：溫度測量裝置準確度在±1℃，風(fēng)速測量裝置在±1.0m/s，氣壓測量裝置±5hPa，相對濕度測量裝置±5％。

3.3 聲級計和校準器

GB 1495～2002規(guī)定：按國家計量儀器規(guī)定定期檢驗。

ISO 362-1：2007規(guī)定：在每段測試前和測試結(jié)束后，在不做調(diào)整條件下，校準器讀數(shù)差與前一次讀數(shù)差值不應(yīng)超過0.5dB。如果超出范圍，則測試結(jié)果應(yīng)該無效。聲級校準器，應(yīng)該每年鑒定一次；測試系統(tǒng)每兩年鑒定一次。所有鑒定應(yīng)該由一個具有權(quán)威的正確執(zhí)行標準的校準實驗室實施。

3.4 關(guān)于對測試場地的尺寸、測試設(shè)備的布置位置和對周邊環(huán)境要求，兩項標準相同，見圖2。ISO 362-1：2007指出50米外的建筑物如果反射點在測試道路上，也會對測試有影響。

4、氣象條件要求的差異

GB 1495～2002規(guī)定：測試在良好天氣中進行。

ISO 362-1：2007規(guī)定：具體的環(huán)境溫度應(yīng)在5～40℃之間。

5、背景噪聲要求的差異

GB 1495～2002僅規(guī)定：背景噪聲應(yīng)至少比被測噪聲低10dB。

ISO 362-1：2007規(guī)定：背景噪聲應(yīng)至少比被測噪聲低10dB；背景噪聲應(yīng)在車輛測試前后馬上測量，并維持10秒。測量用相同的聲級計在相同的位置，記錄最大的A計權(quán)聲級。如果背景噪聲與測試噪聲差值在10～15dB之間，還應(yīng)對測試結(jié)果進行適當修正，即減去表1所示的值。

6、車輛測試狀態(tài)要求的差異

6.1 車輛載荷的要求

GB 1495～2002對載荷的要求僅規(guī)定車輛應(yīng)空載，不帶掛車或半掛車(不可分解的除外)。

ISO 362-1：2007對不同類型的車輛的載荷要求有不同的規(guī)定：

6.1.1 測試時應(yīng)當使車輛達到表2中給出試驗質(zhì)量(m_t)：

6.1.2 N2、N3車輛額外負載的確定方法

根據(jù)表2的規(guī)定兩軸的N2、N3車輛的目標質(zhì)量：

m_target=車輛空載質(zhì)量(m_unladen)+m_d+m_xload (2)

應(yīng)當在后軸加載的額外負載：

車輛空載質(zhì)量m_unladen：m_unladen=m_{ra load unladen}+m_{fa load unladen} (3)

通過公式(2)、(3)得到額外載荷m_xload：

m_xload=m_target-(m_d+m_unladen) (4)

m_xload=m_target-(m_d+m_{ra load unladen}+m_{fa load unladen}) (5)

額外的載荷與空載后軸載荷之和不能大于后軸最大允許軸荷的75％：

0.75m_{ac ra max}≥m_xload+m_{ra load unladen} (6)

額外載荷限值：

m_xload≤0.75m_{ac ra max}-m_{ra load unladen} (7)

如果公式(5)計算的額外負載滿足公式(7)，那么額外負載就等于公式(5)，

車輛試驗質(zhì)量m_t等于：m_t=m_xload+m_d+m_{ra load unladen}+m_{fa load unladen} (8)

這種情況下，車輛試驗質(zhì)量等于目標質(zhì)量。

m_t=m_target (9)

如果公式(5)計算的額外載荷不滿足公式(7)，即：

m_xload>0.75m_{ac ra max}-m_{ra load unladen} (10)

額外載荷應(yīng)等于：

m_xload=0.75m_{ac ra max}-m_{ra load unladen} (11)

車輛試驗質(zhì)量m_t等于：m_t=0.75m_{ac ra max}+m_d+m_{fa load unladen} (12)

這種情況下，車輛試驗質(zhì)量小于目標質(zhì)量：m_ttarget (13)

6.1.3 如果負載不能對準后軸中心的裝載條件

如果額外的載荷m_xload重心不在后軸中心，車輛試驗質(zhì)量不應(yīng)超過空載前軸、空載后軸、額外載荷和駕駛員質(zhì)量的總和。這意味著當額外載荷的重心在后軸中心，車輛試驗質(zhì)量減去駕駛員質(zhì)量等于：

m_t-m_d=m_{ra load laden}+m_{fa load laden} (14)

這里m_{fa load laden}=m_{fa load unladen} (15)

如果額外載荷的重心不在后軸重心，公式(14)仍然成立，但是

m_{fa load laden}>m_{fa load unladen} (16)

由于部分載荷移到了前軸。這種情況不能在后軸增加更多的載荷來補償移到前軸的質(zhì)量。

6.2 對輪胎的選擇和要求的差異

GB 1495～2002規(guī)定：被測汽車裝用的輪胎由汽車制造廠選定，必須為該車型指定選用的型式之一，不得使用任一部分花紋深度低于1.6mm的輪胎。輪胎氣壓為廠定空載狀態(tài)氣壓。

ISO 362-1：2007規(guī)定：輪胎應(yīng)適合車輛，且氣壓應(yīng)該符合輪胎廠家推薦的測試質(zhì)量下的壓力值。測試的輪胎由廠家選擇，符合車輛廠家的標明的尺寸和型號。輪胎和車輛要同時在市場銷售。胎面花紋深度至少是新胎的80％。

胎面花紋深度對測試結(jié)果有明顯影響。ISO 362-1：2007對輪胎花紋深度的規(guī)定明顯比GB 1495～2002規(guī)定要高。

7、測試過程的差異

ISO 362-1：2007的測試過程與GB 1495～2002差異較大。

首先簡單介紹二者主要測試要素的基本差別：

下面著重介紹ISO 362-1：2007的測試過程：

7.1 M1、N1、最大總質(zhì)量不大于3500kg的M2類的車輛

7.1.1 確定目標加速度a_urban、參考加速度a_{wot ref}和部分功率系數(shù)k_p

首先，根據(jù)公式(1)計算出PMR。

a_urban=0.63 lg(PMR)-0.09 (17)

a_{wot ref}=1.59 lg(PMR)-1.41 PMR≥25或者 (18)

a_{wot ref}=a_urban=0.63×log(PMR)-0.09 PMR<25 (19)

k_p=1-(a_urban/a_{wot ref}) (20)

如果不是單一擋位測試a_{wot ref}代替a_{wot test}

7.1.2 節(jié)氣門全開加速度a_{wot test}的計算

7.1.2.1 對于手動變速器，和能自鎖傳動比的自動、自適應(yīng)以及無級變速器車輛：

用于確定擋位的a_{wot test}應(yīng)通過平均4次有效測試結(jié)果得到。計算a_{wot test.j}用下式：

a_{wot test.j}=((V_BB'.j/3.6)²-(V_AA'.j/3.6)²)/(2(l₂₀+l_ref)) (21)

式中V_AA'或V_PP'的指車輛參考點到達AA'或PP'時的速度。V_BB'指車輛后端經(jīng)過BB'時的車速。由于車輛參考點的不同，車輛參考長度l_ref也不同。如果參考點在車前：l_ref=l_veh，在中部：l_ref=1/2 l_veh，后部：l_ref=0；l₂₀=20m，l₁₀=10m，如果在AA'前加速滯后，可預(yù)加速。

7.1.2.2 對于無自鎖傳動比的自動、自適應(yīng)和無級變速器車輛：

用于確定擋位的a_{wot test}應(yīng)通過平均4次有效測試結(jié)果得到。

如果車輛有避免使變速器進入城市工況明顯不使用擋位的電控或機械裝置，包括改變擋位選擇位置裝置。計算a_{wot test.j}用公式(21)，預(yù)加速可以使用。如果沒有此功能的裝置。計算a_{wot test.j}用下式：

a_{wot test.j}=((V_BB'/3.6)²-(V_PP'/3.6)²)/(2*(l₁₀+l_ref)) (22)

車輛不可以預(yù)加速。

7.1.3 擋位選擇

7.1.3.1 對于手動變速器，和能自鎖傳動比的自動、自適應(yīng)以及無級變速器車輛：

測試擋位的選擇取決于在節(jié)氣門全開條件的加速度a_{wot i}與參考加速度a_{wot ref}的關(guān)系。

根據(jù)下面的條件選擇擋位：

a)如果一個擋位的加速度a_{wot i}在參考加速度a_{wot ref}±5％范圍內(nèi)，不超過2.0m/s²，就使用該擋測試。

b)如果沒有一個擋位滿足a)對加速度要求，那么選擇一個擋i，它的加速度高于參考加速度；i+1擋的加速度低于參考加速度。如果i擋的加速度不超過2.0m/s²，用這兩個擋測試。與參考加速度相關(guān)的加權(quán)系數(shù)用下式計算：

k=(a_{wot ref}-a_{wot，i+1})/(a_wot，i-a_wot，i+1) (23)

c)如果i或i+1擋的加速度超過2.0m/s²。除非i+1擋加速度小于a_urban，否則應(yīng)該使用第一擋測試使加速度小于2.0m/s²。計算部分功率系數(shù)k_P中的a_{wot ref}由a_{wot test}代替。

d)如果i+1擋加速度小于a_urban，i和i+1擋都應(yīng)測試，包括i擋的加速度大于2.0m/s²的情況。與a_{wot ref}有關(guān)的傳動比加權(quán)系數(shù)k由公式(23)計算。

如果車輛的變速器傳動比只有一個選擇，節(jié)氣門全開的測試就使用該擋位。計算部分功率系數(shù)K_P中的a_{wot ref}由a_{wot test}代替。

如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速在車輛通過BB'前超過額定轉(zhuǎn)速，則用下個更高一擋測試。

7.1.3.2 無自鎖傳動比的自動、自適應(yīng)和無級變速器車輛：

全自動工況下應(yīng)使用擋位選擇器。測試可以允許擋位進入低擋和較高的加速度。不允許進入較高擋和較低加速度。任何情況下避免擋位換到在城市工況中明顯不使用的擋位。因此允許建立和使用電控或機械裝置，包括改變擋位選擇位置裝置，避免使之進入指定城市工況明顯不使用的擋位。a_{wot test}應(yīng)大于等于a_urban。如果可能，廠家應(yīng)測量a_{wot ref}避免大于2.0m/s²。

計算部分功率系數(shù)k_P中的a_{wot ref}由a_{wot test}代替。

7.1.4 加速度測試

當車輛參考點達到PP'線時，應(yīng)當達到測試速度V_test：50±1km/h。

當車輛前端到達AA'加速踏板應(yīng)處于最大工作狀態(tài)直到車輛尾部到達BB'，加速踏板釋放。

計算加速度a_{wot test}應(yīng)保留小數(shù)點2位。

7.1.5 勻速測試

PMR≤25的車輛不要求勻速測試。

對于手動變速器，和能自鎖傳動比的自動、自適應(yīng)以及無級變速器車輛勻速測試與加速度測試的擋位一樣。無自鎖傳動比的自動、自適應(yīng)和無級變速器車輛應(yīng)當用擋位選擇器。如果加速測試時擋位鎖住，勻速測試同樣的擋位也要鎖住。

勻速測試過程中應(yīng)保持車輛從AA'到BB'維持50±1km/h的車速。

7.2 最大總質(zhì)量>3500kg的M2和M3，N2，N3類車輛

車輛測試不連接掛車或半掛車。如果掛車不易從牽引車分離則通過BB'線時不考慮掛車。如果車輛上裝有設(shè)備如混凝土攪拌器，壓縮機等，測試時不應(yīng)工作。車輛根據(jù)表2的規(guī)定裝載。

7.2.1 目標條件

7.2.1.1 最大總質(zhì)量>3500kg的M2，N2類車輛：

當參考點通過BB'時，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速n_BB'應(yīng)在額定轉(zhuǎn)速的70％到74％。車速V_test應(yīng)在35±5km/h。

7.2.1.2 M3，N3類車輛：

當參考點通過BB'，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速n_BB'應(yīng)在額定轉(zhuǎn)速的85％到89％。車速V_test應(yīng)在35±5km/h。

7.2.2 擋位選擇

7.2.2.1 手動變速器車輛：

應(yīng)保證穩(wěn)定的加速度。擋位選擇取決于目標條件。

如果不止一個擋位滿足目標條件，選擇接近35km/h那個擋位進行。如果沒有一個擋位滿足V_test目標條件，則分別用高于和低于V_test的擋位測試。在任何條件下應(yīng)達到發(fā)動機的目標轉(zhuǎn)速。

應(yīng)保證穩(wěn)定的加速度，如果一個擋不能保證穩(wěn)定的加速度，則該擋不選擇。

7.2.2.2 自動、自適應(yīng)和可變傳動比變速器車輛：

全自動工況應(yīng)使用擋位選擇器。測試允許擋位換到低擋位和加速度增加。換到高擋和加速度降低是不允許的。測試條件下，換入到城市工況中不用的擋位也要避免。因此，允許建立和使用電控或機械裝置來防止測試條件下?lián)Q入城市工況中明確不用的擋位。

如果車輛和變速器的設(shè)計只有一個擋位(D)可選擇，且測試時限制了發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，那測試時只用目標車速。

如果車輛僅滿足目標車速條件，車輛應(yīng)進行2個試驗，一個是末速度V_BB'=40±5km/h，一個是末速度V_BB'=30±5km/h。

如果車輛發(fā)動機和變速器組合不能滿足所有的目標條件，那僅要滿足終速度V_BB'=40±5km/h。

7.2.3 節(jié)氣門全開測試

當車輛參考點到達AA'時，油門應(yīng)全開直到車輛后部通過BB'，且參考點至少離開BB'5m后，油門才可以釋放。

8、測試讀數(shù)和數(shù)據(jù)處理

8.1 概述

所有測試條件下每個擋位每側(cè)都要至少4次測量。

每次的測量的最大聲級數(shù)值保留小數(shù)點一位。如果某個峰值明顯的與一般的水平差別很大，應(yīng)取消。

任何測試條件下第一個連續(xù)4次有效的測量結(jié)果差值應(yīng)在2.0dB內(nèi)，允許刪去無效結(jié)果。用于正確的中間結(jié)果或最終結(jié)果的計算。

應(yīng)記錄AA'和BB'、PP'的速度并保留小數(shù)點一位。

8.2 數(shù)據(jù)處理

每側(cè)的測試要分開平均。中間結(jié)果取較高側(cè)的算術(shù)平均數(shù)，保留一位小數(shù)。

取得L_urban，要分別計算車輛左右兩側(cè)的結(jié)果，最終的報告結(jié)果是左右兩側(cè)中較高的數(shù)值。

8.2.1 M1，N1，最大質(zhì)量≤3500kg的M2類車輛

8.2.1.1 加速度：

四次測試的平均加速度：

a_{wot test}=1/4(a_{wot test(1)}+a_{wot test(2)}+a_{wot test(3)}+a_{wot test(4)}) (24)

括號里的數(shù)值表示測試次數(shù)。

8.2.1.2 報告數(shù)值和最終結(jié)果：

計算節(jié)氣門全開測試報告數(shù)值L_{wot ref}用下式：

L_{wot rep}=L_wot(i+1)+k(L_wot(i)-L_wot(i+1)) (25)

k是傳動比加權(quán)系數(shù)。

計算勻速測試報告數(shù)值L_{crs rep}用下式：

L_{crs rep}=L_crs(i+1)+k(_Lcrs(i)-L_Lcrs(i+1)) (26)

單一擋位測試的報告結(jié)果就是測試結(jié)果。

部分功率系數(shù)kP的計算有以下情況：

a)除了單一擋位的測試：k_p=1-(a_urban/a_{wot ref}) (27)

b)單一擋位的測試：k_p=1-(a_urban/a_{wot test}) (28)

c)如果a_{wot test}小于a_urban：k_p=0 (29)

最終結(jié)果是公式(25)L_{wot rep}和公式(26)L_{crs rep}的結(jié)合：

L_urban=L_{wot rep}-K_p(L_{wot rep}-L_{crs rep}) (30)

8.2.2 最大總質(zhì)量>3500kg的M2，M3，N2，N3類車

單一擋位測試的最終結(jié)果L_urban是按8.2描述的最大值。

2個擋位測試時，應(yīng)計算每擋每側(cè)的算術(shù)平均值。最終結(jié)果L_urban取較大的平均值。

9、其他

ISO 362-1：2007還提出應(yīng)考慮條件變化對測試結(jié)果的影響，即測量的不確定度的情況，將產(chǎn)生不確定度的情況分類如下：

a)在一個連續(xù)測試時間段的變化同樣的試驗場地和周圍條件輕微變化下(Run-to-run)

b)不同測試日期的變化：同樣的試驗場地和周圍條件及設(shè)備條件不同的條件下。(Day-to-day)

c)除了周圍條件，設(shè)備，人員，道路表面條件不同外，試驗場地也不同(site-to-site)

上面表格得出的不確定度的大小是基于實際的統(tǒng)計數(shù)據(jù)而來：

另外，ISO 362-1：2007附錄中系統(tǒng)講述了室內(nèi)噪聲測試的方法。隨著室內(nèi)聲學(xué)技術(shù)的發(fā)展，汽車仿真測功機和數(shù)字的信號處理的應(yīng)用，使得在室內(nèi)做一次具有高度準確性的車輛外部噪音測試成為可能。

結(jié)束語

已經(jīng)實施的ECE R51/02方法B的技術(shù)內(nèi)容與ISO 362-1：2007基本相同，新的法規(guī)規(guī)定的新的試驗方法和GB 1495～2002相比復(fù)雜很多，具體試驗操作也較麻煩。目前我國汽車出口歐盟必須要按照新方法試驗。為與國際接軌，我們應(yīng)盡快熟悉研究新的噪聲測試方法并結(jié)合我國國情，對現(xiàn)行的GB 1495～2002進行及時的修訂，以適應(yīng)我國汽車產(chǎn)品發(fā)展的需要，以及解決企業(yè)出口認證標準不協(xié)調(diào)的困惑。