李紅
開封大學(xué) 河南省開封市 475004
汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,使汽車保有量迅速增多,在給人們帶來便利的同時,也帶來了噪音污染[1]。這種噪音污染是由汽車運行時各種部件發(fā)出的聲音交雜在一起構(gòu)成的。長時間處于這種較高分貝噪音環(huán)境,不但易引起駕駛員疲勞,導(dǎo)致行車危險,也易誘發(fā)身體疾病。因此,降低汽車噪音,建立一個安靜舒適的車內(nèi)環(huán)境,是廣大汽車愛好者和車主的一項迫切需求。
降低汽車的噪音,首先需要找出車上不同噪音的來源,才能有針對性的采取相應(yīng)措施。汽車噪音主要有四個來源:發(fā)動機噪音、輪胎噪音、空氣噪音和車身結(jié)構(gòu)噪音。
發(fā)動機噪音包含了發(fā)動機運轉(zhuǎn)時燃燒室中混合氣燃燒引起的燃燒噪音,氣門沖擊聲和活塞與汽缸之間的敲擊聲等機械噪音,空氣高速經(jīng)過進氣系統(tǒng)、氣門以及散熱風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的強烈的氣動噪音[2]。
輪胎噪音的構(gòu)成有:汽車運行時,空氣流經(jīng)輪胎花紋間隙,同時旋轉(zhuǎn)的輪胎對周圍空氣擾動,這些都會產(chǎn)生空氣噪音;輪胎胎體和胎面與地面擠壓形成的花紋震動、變形,產(chǎn)生輪胎震動噪音;運轉(zhuǎn)的輪胎與地面之間不斷構(gòu)成密閉空間,形成泵吸效應(yīng),導(dǎo)致路面噪音。
一般的空氣噪音主要由三部分組成:一是風(fēng)噪,是汽車運行時空氣氣流遇車身及后視鏡等附件阻擋而產(chǎn)生的渦流噪音和車身與空氣的摩擦聲;二是風(fēng)漏,或稱吸出音,是空氣氣流遇車身阻礙,在壓力作用下經(jīng)駕駛室及車身縫隙進入駕駛艙的噪音;三是其他噪音,包括空腔共鳴[3]等。
車身結(jié)構(gòu)噪音的大小與本身的震動傳遞方式和車身上的金屬構(gòu)件在里外作用下產(chǎn)生的震動有關(guān)。
要降低汽車噪音,一種方式是從噪音源頭上來減少噪音,這是汽車制造企業(yè)常采用的方式;另一種方式就是在產(chǎn)生了噪聲之后,采用隔音技術(shù)阻止噪音向駕駛艙的傳遞,這是汽車后期改裝中降低噪音的有效措施。
汽車隔音技術(shù)就是采用某種隔音材料將聲源與車艙隔離,使其輻射的噪音不能或減少傳播到車艙內(nèi),從而控制噪音的大小,獲得一個舒適的駕乘環(huán)境,其實質(zhì)是盡量衰減從聲源輻射出的噪音。
因汽車使用環(huán)境的特殊性,汽車隔音對隔音材料有一些要求:材料要輕,以適應(yīng)汽車輕量化的趨勢;對噪音的隔音和吸音性能良好且穩(wěn)定可靠;防潮防水,耐腐防蛀,不易發(fā)霉;環(huán)保,不易燃燒等等。
汽車隔音材料種類繁多,依據(jù)降噪功能劃分為四類:A、減震材料;B、吸音材料;C、隔音材料;D、密封材料。從汽車輕量化的發(fā)展趨勢來講,理想的汽車隔音材料不應(yīng)該是減震、隔音、吸音產(chǎn)品的分別粘貼,而是具有這些功能的集成。
表1列舉了汽車隔音方面的一些材料的功能、特點和應(yīng)用。
針對不同汽車噪音來源和類型,可以對汽車的不同部位實施隔音處理,這些汽車部位包括:發(fā)動機蓋、四車門、車地板、后備箱、后備箱、前后輪弧和翼子板、車頂、儀表臺、防火墻等。
2.2.1 發(fā)動機艙蓋
發(fā)動機艙蓋的隔音施工是選擇分塊粘貼減震材料,進行止震處理,然后使用發(fā)動機艙蓋隔音膜,既降低發(fā)動機噪音又可以緩解發(fā)動機艙高溫對漆面的損傷。
2.2.2 發(fā)動機艙蓋四車門
對車門加貼門飾板內(nèi)隔音棉,能有效吸收因車門鈑金較薄而產(chǎn)生的震動聲波,同時對車門強度也起到了強化的作用;對車門加裝隔音條,可以加強車門和車門框的密封,讓車廂內(nèi)的氣密性更佳,有效減低高速行駛的風(fēng)噪。
表1 汽車隔音材料的功能、特點與應(yīng)用
圖2 汽車隔音施工
2.2.3 發(fā)動機艙蓋車地板
通過對車地板的減震消音墊及防潮隔音棉,能有效降低路噪以及高速行駛時板件震動共鳴。
2.2.4 發(fā)動機艙蓋后備箱
先貼層減震材料,然后再鋪滿吸音材料,降低回聲,減少共鳴,提升車內(nèi)舒適性,減震材料還能起到了強化車身的作用。
2.2.5 發(fā)動機艙蓋前后輪弧和翼子板
對前后輪弧和翼子板加裝減震材料,能顯著降低減震器引起的噪音和路噪。
2.2.6 發(fā)動機艙蓋防火墻
對發(fā)動機擋火墻隔音、儀表座下層加消音墊,能抑制發(fā)動機高轉(zhuǎn)速時傳入車室內(nèi)的高頻音壓,是隔音工程中效果最明顯的施工部位。
具體來講,系統(tǒng)的隔音施工一般經(jīng)過減震、降噪、密封三個步驟完成,需要對四個車門、后備箱、車地板、發(fā)動機艙及車頂進行降躁處理。
實施降噪處理時,有主次之分:首先是車門和后備箱,因為絕大部分噪音是通過汽車的懸架系統(tǒng)、后備箱、車地板、車門等部位傳入車內(nèi)的;其次是車地板和引擎?zhèn)};最后是車頂,減少下雨時雨滴的撞擊聲。
下面某款轎車為例,對汽車隔音的施工進行介紹。
該車高速行駛時,發(fā)動機噪音過大,車外的風(fēng)噪能清晰聽見,當(dāng)車速高于80km時,輪躁格外明顯。
圖1 汽車隔音施工部位
對該車進行路試與檢測后,確認(rèn)噪音主要來源于以下四個方面:
①發(fā)動機噪音,發(fā)動機蓋和防火墻沒有使用隔音材料,造成了發(fā)動機噪音通過儀表臺下方、底板傳入到車內(nèi)。②車門部位沒做隔音處理,造成車門密封性不足及噪聲經(jīng)車門傳導(dǎo)。③輪噪,輪胎產(chǎn)生的噪音通過葉子板跟底盤傳入車內(nèi)。④金屬件的傳導(dǎo)是這輛車的噪音傳遞的重要途徑,底盤部件通過金屬直接連接,缺乏降音措施。
根據(jù)該車的噪音來源,為隔音施工制定了下列方案:車地板、車身等處粘裝隔音墊,隔絕噪音傳遞;四個車門縫粘貼隔音條,車門內(nèi)腔填充隔音海綿,降低碰撞噪音,屏蔽部分車外噪音;門飾板及一些塑料件上安裝吸音棉,吸收未被隔絕的噪音;發(fā)動機艙蓋和行李箱底盤及周圍安裝隔音海綿,阻止胎躁傳遞到車內(nèi)。
隔音施工之后,經(jīng)測試,車內(nèi)噪音明顯降低,獲得了良好的效果。