摘要: 本文主要介紹了噪聲的測量方法與場地、發(fā)動機降噪采取的主要措施以及東安系列發(fā)動機降噪的方法與過程。

關鍵詞: 聲級;分貝;噪聲源

緒論

在我國由于汽車的數(shù)量、品種和用途不斷的增加，汽車噪聲已成為影響人們生活環(huán)境質(zhì)量的重要污染源，歐美日等一些發(fā)達國家都已頒布了汽車的噪聲法規(guī)，規(guī)定了汽車噪聲的限值和測試規(guī)范。

隨著汽車工業(yè)的技術進步，我國對整車的噪聲控制加嚴，于2002年頒布了《汽車加速行駛車外噪聲限值及測量方法》(GB1495-2002)。我們東安公司生產(chǎn)的DA462、DA465Q系列發(fā)動機由于技術引進較早，其整車噪聲控制水平還停留在相當于日本70年代的水準上，而且東安公司在控制噪聲方面沒有經(jīng)驗積累，面對如此嚴峻之形勢，東安公司技術人員即刻展開對噪聲的測量和研究工作。

一、發(fā)動機噪聲的測量

(一) 噪聲的測量設備

根據(jù)噪聲的測量要求，常用的測量儀器有聲級計、頻譜分析儀和記錄儀等。

聲級計

聲級計是噪聲測量中最常用的便攜式儀器，可用以測量噪聲的總聲壓級和各種計權聲級。聲級計按其測量精度可分為普通聲級計和精密聲級計。

聲級計一般由傳聲器、放大器、衰減器、計權網(wǎng)絡和有效值指示表頭等部分組成。

頻譜分析儀

頻譜分析儀可用來對聲信號或振動信號進行頻譜分析，它主要由兩大部分組成，一部分是測量放大器，另一部分是濾波器。濾波器的主要功能是允許一定頻率范圍內(nèi)的電波通過，超出該頻率范圍下限和上限的波將受到極大的衰減，使其信號不能通過。根據(jù)濾波器濾波特性的不同，可分為倍頻程濾波器，1/3頻程濾波器等。將濾波器與聲級計配套使用，可以測定噪聲的頻譜。而將此兩者組合成的整臺儀器，則稱為頻譜儀。頻譜儀既可以進行聲壓級的測量，也可進行頻譜分析。

磁帶記錄儀

運用磁帶錄音技術可使聲音完整地記錄在磁帶上，在需要時可以進行重放，以便進一步分析和處理被測聲音所包含的信息。磁帶記錄儀的外表形式與一般的錄音機相同，但在性能上有更高的要求。應用磁帶記錄儀，可以在現(xiàn)場用便攜式聲級計與之配套將信號測錄下來，而回去后再用有較強處理能力的頻譜分析儀仔細地進行分析處理。所以可以對測量時間上有所限制，或噪聲信號不穩(wěn)定，以致某些脈沖信號進行測錄，再作細致的分析研究。

(二)發(fā)動機噪聲測量的場地及測點位置

1、噪聲試驗室

建立噪聲試驗室是非常重要的一個步驟，噪聲試驗室有全消音室、半消音室等。

作為噪聲測量的試驗室，應該使聲音的擴散和反射的影響小于3分貝(A)。為此應該作到:

測點距室壁面或大反射面的距離，應為測點距離發(fā)動機表面距離的二倍以上。

試驗室的容積V與規(guī)定表面積S之比足夠大。規(guī)定表面就是布置測點的假想表面，其面積為:

S=2ac+2bc+ab

式中:a為有效長度，即發(fā)動機加2倍的測量距離。

b為有效寬度，即發(fā)動機寬度加2倍的測量距離

b為有效高度，即發(fā)動機寬度加1倍的測量距離

2、噪聲測點位置的選擇

聲級計的傳聲器與被測聲源的相對位置，對測量的結果有顯著的影響，為了使測量結果具有可比性，在《內(nèi)燃機噪聲測量方法》中規(guī)定，在對內(nèi)燃機整機進行噪聲測量時，一般取發(fā)動機1米處作為測點，測點的數(shù)目應視內(nèi)燃機的尺寸及聲源的指向性強弱而定。小型內(nèi)燃機通常取前后左右和正上方5個測點，對于放在地面上的發(fā)動機，其四周的測點高度通常為1.2～1.8米，有時可以取氣缸蓋與機體的結合面作為測點的高度。

東安的發(fā)動機在測量時由于場地的限制，只能取前、左、右個測點，高度取氣缸蓋與機體的結合面作為測點的高度。

3、對本底噪聲的修正

在噪聲的測量中，所測得的總聲級除了被測對象的聲壓級以外，還包括被測對象未發(fā)聲前即已存在的噪聲，稱為本底噪聲，應該給予扣除。因此在進行噪聲測量中，必須先測定本底噪聲值。設本底噪聲聲壓級為L2，而包含本底噪聲在內(nèi)的總聲壓級為L1，則欲測噪聲的聲壓級為:

L=L1-△L

式中△L為本底噪聲的修正量，本底噪聲的修正量與實測量和本底噪聲聲壓級之差△L1= L1- L2之間的近似關系表如下:

當△L1大于10dB時，可認為本底噪聲對測定值無影響，不必進行修正，當△L1小于4dB時，由于本底噪聲太強，不宜進行噪聲測定。

二、東安發(fā)動機降噪措施

(一) 排氣噪聲的降低

抽取一臺DA465Q-1A發(fā)動機在試驗臺架上進行測試，聲級計距發(fā)動機1米處，節(jié)氣門全開，測量各個轉速下發(fā)動機前部、進氣側、排氣側聲級。

發(fā)動機的左側噪聲高于其它部位，就是說排氣噪聲高于其它部位的噪聲，在眾多聲源同時發(fā)聲的情況下，其中對總聲級最有影響的是那些處在最高聲級水平的聲源，只有對其中最高級的聲源予以降噪后，才能有效的降低總的聲級水平。臺架試驗表明排氣噪聲是處在最高級水平的聲源，應最先予以降低，才能考慮降低其余噪聲，而降低排氣噪聲東安公司沒有條件進行此項工作。后經(jīng)哈飛公司協(xié)助，對排氣消音器進行了改進。

試驗表明，改進后的消音器有效果，可將發(fā)動機的噪聲降低3~4dB，那么排氣噪聲是不是還是處在最高聲級的水平呢?試驗能夠說明真相，我們又作了測試，排氣管進行改進后，排氣噪聲有所降低。而發(fā)動機風扇噪聲成為有最高聲級水平的噪聲源。

(二)風扇噪聲降低

風扇噪聲成為最高噪聲源，那么這時作其它的工作都是沒有用的，只能想辦法降低風扇的噪聲。既要保證風扇的冷卻風量，又要降低噪聲，這是極其困難的。風扇的噪聲與轉速、葉數(shù)有關，轉速是不能降低的，那么減少風扇的葉數(shù)可不可行呢?

風扇的葉數(shù)增加，風扇的噪聲也有所增加。在改進風扇的扇型之前，只能通過采用五葉風扇代替六葉風扇的方法來降低風扇的噪聲。將試驗機換成五葉風扇后，我們將發(fā)動機的三個方位進行了測試，結果如下:

從圖2-1可看出發(fā)動機的前面、進氣側、排氣側的噪聲聲級水平，雖然排氣的聲級水平較高，但是三個測量點的聲級水平已相當接近。

(三)機械噪聲和燃燒噪聲的降低

發(fā)動機的機械噪聲及燃燒噪聲必須直接或間接傳到發(fā)動機的外部結構，才能向周圍輻射噪聲。將發(fā)動機的氣體動力噪聲，如排氣噪聲、風扇噪聲大大抑制后，表面噪聲就上升為發(fā)動機噪聲的首位，這時降低噪聲就要降低發(fā)動機的表面噪聲。

發(fā)動機的表面噪聲來源于機內(nèi)的各類機械振動，是機械噪聲與燃燒噪聲反映出來的綜合結果。提高剛性，改變結構的固有頻率，可降低表面噪聲。采用的方法主要是:

加筋

增加壁厚

改變發(fā)動機的其本結構

根據(jù)上述幾種方法，制作了一些降噪聲試驗件，如提高剛性的的懸掛、提高剛性的機油盤、改變阻尼特性的減震墊、塑料內(nèi)蓋外蓋等。

更換這些降噪試驗件，沒有取得顯著的效果，從理論上講這些試驗件應該能起一些作用，只是作用不明顯，我們的測量手段不夠精確，不能準確的測試而以。

三、總結

經(jīng)過我們的努力，東安配套的車型基本已能達到標準的規(guī)定，即77分貝。但是2005年要達到74分貝，對我們又是一個挑戰(zhàn)，在我們現(xiàn)有的試驗條件下要想達到74分貝，任務相當艱巨，需車廠與發(fā)動機廠共同努力，必要時需要國內(nèi)外專家的技術援助。

參考文獻:

[1]汽車發(fā)動機理論與實踐(中國農(nóng)業(yè)機械出版社)

[2]汽車加速行駛車外噪聲限值及測量方法(國家環(huán)境保護總局)

[3]內(nèi)燃機噪聲測量方法(中國標準化研究所)

[4]我國汽車噪聲試驗標準的思考(王軍華)