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        汽車(chē)噪音與控制

        2018-05-14 12:45:37戴凡皓
        新絲路(下旬) 2018年9期
        關(guān)鍵詞:噪音車(chē)身輪胎

        戴凡皓

        自上世紀(jì)九十年代,隨著改革開(kāi)放的持續(xù)推進(jìn),人民的生活水平發(fā)生了天翻地覆的巨變,經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展.汽車(chē)工業(yè)也進(jìn)入了強(qiáng)盛的發(fā)展勢(shì)頭. 汽車(chē)為人們的生活帶來(lái)了極大的便利,讓我們可以以車(chē)代步,無(wú)論出行還是上班都方便無(wú)憂,汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展還為很多人提供了就業(yè)崗位。汽車(chē)數(shù)量以井噴之勢(shì)增長(zhǎng)著,幾乎每家每戶都有了汽車(chē)。隨著汽車(chē)工業(yè)及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市機(jī)動(dòng)車(chē)輛數(shù)目劇增,伴隨而來(lái)的交通污染也日益嚴(yán)重,其中汽車(chē)“噪音污染”被稱(chēng)為“城市新公害”。專(zhuān)家指出:“汽車(chē)對(duì)環(huán)保造成的最大危害之一是噪音污染,這一問(wèn)題必須引起特殊關(guān)注”。

        40分貝是正常的環(huán)境聲音,在此以上就是環(huán)境噪音。人們長(zhǎng)期處在噪音的環(huán)境中,除了損傷聽(tīng)力外,還可引起心緒不寧、心情緊張、心跳加快、血壓增高,甚至導(dǎo)致神經(jīng)衰弱和腦神經(jīng)機(jī)能不全等,嚴(yán)重危害了人們的身心健康。據(jù)調(diào)查,在所有噪音中,交通噪音約占各種聲源的70%左右。因此,如何降低汽車(chē)噪音一直是世界汽車(chē)工業(yè)的一個(gè)重要課題。

        汽車(chē)噪音,即汽車(chē)行駛在道路上時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)、輪胎、空氣、制動(dòng)等都發(fā)出大量的人類(lèi)不喜歡的聲音。專(zhuān)家認(rèn)為,汽車(chē)對(duì)環(huán)保最大的危害是噪音污染。

        一、汽車(chē)噪音產(chǎn)生原因

        1.發(fā)動(dòng)機(jī)噪音

        發(fā)動(dòng)機(jī)噪音主要是發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),由燃燒室中混合氣燃燒引起燃燒噪音、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械噪音以及空氣高速經(jīng)過(guò)進(jìn)排氣系統(tǒng)產(chǎn)生的氣動(dòng)噪音。在沒(méi)有進(jìn)排氣消聲器時(shí),排氣噪聲是發(fā)動(dòng)機(jī)最大噪音源。

        2.輪胎噪音

        汽車(chē)行駛時(shí),空氣在輪胎花紋槽內(nèi)被擠壓排出,引起壓力變化,產(chǎn)生空氣噪音。凸凹不平整的道路會(huì)引起汽車(chē)輪胎的彈性振動(dòng),產(chǎn)生振動(dòng)噪音,另外還有路面不平造成的路面噪音。其中,振動(dòng)噪音和路面噪音與路面的平整度有關(guān),路面的不平度越大,胎面與地面構(gòu)成的有效洞穴體積也就越大,汽車(chē)輪胎噪音就會(huì)越大。

        3.空氣噪音

        汽車(chē)行駛時(shí),車(chē)身周?chē)鷼饬饔鲎枇Ψ蛛x,導(dǎo)致壓力發(fā)生變化而產(chǎn)生風(fēng)噪,如果行駛的過(guò)程中迎面而來(lái)的風(fēng)的壓力超過(guò)車(chē)門(mén)的密封阻力,就會(huì)進(jìn)入車(chē)內(nèi),產(chǎn)生風(fēng)漏噪音。同時(shí),車(chē)體類(lèi)似一個(gè)箱體,當(dāng)噪音傳入車(chē)內(nèi)時(shí),如果缺少隔音處理,易形成空腔共鳴噪音。所以汽車(chē)空氣噪音的大小,和汽車(chē)行駛速度密切相關(guān),行駛速度越大,空氣噪音就越大。

        4.制動(dòng)噪音

        汽車(chē)制動(dòng)而產(chǎn)生的噪音主要有制動(dòng)器的尖叫聲、輪胎與地面的摩擦聲以及車(chē)身板件的震顫音等。制動(dòng)噪音一般是指制動(dòng)器工作時(shí)產(chǎn)生的鳴叫。一個(gè)設(shè)計(jì)合理,裝配精準(zhǔn),保養(yǎng)良好的制動(dòng)器是沒(méi)有或只有很小噪音的。車(chē)輛下坡時(shí)長(zhǎng)時(shí)間踩踏剎車(chē)會(huì)因高溫造成制動(dòng)蹄片的損壞,日后再工作的時(shí)候就會(huì)發(fā)出尖銳的鳴叫。

        二、汽車(chē)噪音的改善措施

        1.發(fā)動(dòng)機(jī)噪音的改善措施

        與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比,燃燒噪音對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的影響比較大。降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒噪音就是要降低燃燒過(guò)程中的壓力增長(zhǎng)率,相應(yīng)的措施有:減小供油提前角,延長(zhǎng)點(diǎn)火延遲期;改善燃燒室形狀結(jié)構(gòu);提高廢氣再循環(huán)率,使燃燒平緩;采用增壓技術(shù),縮短點(diǎn)火延遲期等。機(jī)械噪聲可以通過(guò)降低活塞上下運(yùn)動(dòng)、曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)引起的不平衡力以及降低發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)來(lái)改善。對(duì)于進(jìn)排氣噪音,可以通過(guò)對(duì)進(jìn)排氣系統(tǒng)零件結(jié)構(gòu)優(yōu)化、改善消聲器的消聲效果來(lái)降低。

        2.輪胎噪音的改善措施

        輪胎噪音由空氣噪音、振動(dòng)噪音和路面噪音構(gòu)成,根據(jù)這3類(lèi)噪音的來(lái)源,有以下改善措施:第一改善胎面形狀,振動(dòng)噪音的大小與輪胎表面溝槽分割的橡膠塊大小有關(guān),單個(gè)胎塊面積越小,產(chǎn)生的振動(dòng)噪音越小,空氣噪音的大小和輪胎的花紋溝槽的寬度、長(zhǎng)度以及花紋溝槽的形狀也有關(guān);第二改善橡膠材質(zhì),采用高韌性的橡膠材質(zhì),使輪胎與地面實(shí)現(xiàn)良好的貼合、緩沖和減少輪胎與地面的碰撞;第三改善路面狀況,瀝青路面經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用,會(huì)出現(xiàn)各種損壞,導(dǎo)致路面松散和路面不平,加劇輪胎的振動(dòng),為了降低輪胎的路面噪音,需要及時(shí)對(duì)損壞的路面進(jìn)行修復(fù)?,F(xiàn)在一些先進(jìn)國(guó)家在推廣低噪音的瀝青公路,其原理是在路面表面有大量透氣的微孔,這些微孔是上下通透的,形不成密閉的小空腔,克服了泵吸效應(yīng),減小了輪胎的空氣噪音。

        3.空氣噪音的改善措施

        根據(jù)空氣噪音的成因,有以下改善措施:第一改善車(chē)身外形設(shè)計(jì),風(fēng)噪是車(chē)身周?chē)鷼饬饔鲎枇Ξa(chǎn)生的,通過(guò)降低車(chē)輛風(fēng)阻系數(shù),可以降低風(fēng)噪,這就需要對(duì)車(chē)身外形進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),可以借助汽車(chē)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn),優(yōu)化汽車(chē)外形設(shè)計(jì),降低風(fēng)阻系數(shù);第二使用密封條,風(fēng)漏是汽車(chē)行駛過(guò)程中迎面而來(lái)的氣流進(jìn)入車(chē)內(nèi)而產(chǎn)生的噪音,加強(qiáng)密封阻力是有效降低風(fēng)漏的辦法,可以在汽車(chē)門(mén)縫等處貼密封條,減少或杜絕車(chē)外氣流流入車(chē)內(nèi);第三添加吸音和隔音材料,為了降低空腔共鳴噪音,可以在發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋、行李艙隔板及車(chē)頂?shù)任恢蒙霞友b隔音棉,有效阻隔車(chē)外噪音,同時(shí)在車(chē)身空腔內(nèi)加裝吸音材料,能夠降低噪音傳播。

        4.制動(dòng)噪音的改善措施

        平靜隔音(在不影響車(chē)輛機(jī)械性能和安全性能的前提下,為不同車(chē)輛的噪音控制提供量身定做的解決方案。)對(duì)制動(dòng)噪音處理的重點(diǎn)是通過(guò)粘貼吸音棉或隔音墊來(lái)減緩車(chē)輛緊急制動(dòng)時(shí)引起的車(chē)身板件震顫。

        綜上所述,影響汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的因素多種多樣,單靠采用某一種降噪方法很難大幅度地把噪聲降低下來(lái),要降低汽車(chē)噪聲,應(yīng)從噪聲源、傳播途徑等方面入手,明確噪聲的對(duì)象和目標(biāo),通過(guò)綜合考慮,采取各種技術(shù)手段,在一定程度上可有效地控制和降低燃燒噪聲、機(jī)械噪聲和空氣動(dòng)力噪聲,達(dá)到降低汽車(chē)噪聲的目的。因此,汽車(chē)噪聲的控制必將成為我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的一個(gè)重要研究課題。

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