汽车的噪声课件.ppt

汽车的噪声汽车的普及给人们带来交通的便捷，同 时其噪声对人们的生活、工作以及身心健康 也产生了日益严重的影响，汽车车外噪声（ 行驶汽车车厢外存在的各种噪声）已成为现 代城市中的主要噪声源之一，而车内噪声（ 行驶汽车车厢内存在的各种噪声）极易使驾 驶员及乘员感到疲劳，对汽车的乘坐舒适性 有很大影响一、汽车噪声概念与来源汽车行驶所产生的声辐射为汽车 噪声汽车噪声分为车外噪声与车内 噪声车外噪声与车内噪声的来源基本 相同汽车噪声源一般分为：发动机噪声、 传动系噪声、轮胎噪声和车身噪声 在汽车噪声控制中，应考虑各声源的 分布特点，传播方向和车身形状等因素， 以高声源方向为重点，以噪声衰减量最大 为目标，寻求降低噪声的措施 二、汽车噪声特性(客观评价) 1.声压级 dB 噪声的大小2.噪声频谱 宽频带噪声 ，覆盖人们听觉的主要频率范围汽 车加速行驶噪声，低、中频段噪声级较高，其原因是各声源（尤 其是进排气系统）的中、低频噪声都有较高的声级各种车型相 比，重型车的噪声频谱曲线比较平坦且声压级较高，特别是高频 段，噪声级要比小轿车和轻型车高8～12dB3.辐射指向性 汽车在行驶中表现出各方向上噪声强 度并不相同的特点。

由于汽车上各声源位置和辐射噪声大小不同以及 噪声传播途径的差别，使得某些方向的噪声较高，而另一些方向上的噪声较低 主观评价： 计权声级（缺少频率信息、低频成分占优势时与 人们的主观感受有较大差距） 声品质（对车内噪声，声级较低的噪声尽管对人体 听觉不再有物理伤害，但引起人的听觉感知更不舒服的感觉，心理声学方法研究） 三、汽车车外噪声源分布与影响因素 1.噪声源分布2.使用因素对车外噪声影响 (1)发动机转速发动机转速增加，其机械噪声和空气动力性噪声 均大幅度增加，从而使整车噪声直线上升 (2)行驶车速当汽车的行驶车速增加时，其噪声也会随之直线 上升大量试验统计表明，汽车行驶车速增加一倍， 整车噪声上升9～12dB (3)加速行驶与匀速行驶噪声相比，汽车加速行驶噪声一般较 高因此，当今世界大多数实施汽车噪声限制的国家 ，都把加速噪声作为衡量汽车噪声的重要指标之一4）变速器挡位汽车在行驶速度一定条件下，变速器位于低挡位 时，发动机转速较高，则汽车噪声较大在相同挡位 时，汽车的加速度不同其噪声也不同；在不同挡位加 速时，汽车起步和低速的噪声随加速度的变化更为明 显5)载质量载质量对汽车噪声的影响相对较小。

东风EQ1090 型载货汽车在各种车速的匀速行驶噪声，重车比空车 平均要高2～3dB重载滑行时比空车滑行的噪声也高2 ～3dB，这主要是载质量增加使轮胎噪声增大缘故6)技术状况汽车各总成机构的技术状况随着行驶里程的增加 而下降，在不同程度上会出现振动和异响，连接部件松旷等现象，从而加剧了汽车行驶噪声 四、发动机噪声发动机噪声源：燃烧噪声、机械噪声、进气噪声、排气噪声、风扇噪声按照噪声的辐射方式分类：燃烧噪声和机 械噪声是通过发动机表面向外辐射的，故称为 发动机表面噪声；进、排气噪声和风扇噪声是 直接向大气辐射的噪声 1.燃烧噪声和机械噪声燃烧噪声：燃料燃烧而引起的声音 通常把燃烧时气缸压力通过活塞、连杆、 曲轴、缸体及气缸盖等引起发动机结构表 面振动而辐射出来的噪声叫做燃烧噪声机械噪声：发动机运转而引起的声音 把活塞对缸套的敲击声、配气机构、正 时齿轮和喷油泵的噪声叫做机械噪声 ⑴燃烧噪声1）燃烧噪声产生燃烧时压力升高而造成的气体冲击柴油机：速燃期大，缓燃期小压力增长率和最高压力汽油机：爆燃声：3～6kHz （发动机压缩比高、汽油品质不良和点火提前角过大等 ）表面点火：0.5～2kHz （燃烧室积炭 ）运转不平稳噪声：燃烧室形状 （燃烧室形状而使压力增长率提高 ）2）燃烧噪声影响因素：转速、负荷、点火/喷油时刻、加速、非正常燃烧 气缸内气体压力频谱曲线表示燃烧噪声的大小a.转速n n↑-漏气损失与散热损失↓-P/T↑-空气扰动 ↑-着火延迟期↓ 但着火延迟期内的可燃混合气数量↑，压力增 长率↑最大爆发压力↑-噪声↑b.负荷 无负荷时，喷油量↓压力增长率↓ 噪声↓ 负荷↑噪声↑c.喷油提前角 喷油提前角↑着火延迟期↑最大爆发压力 ↑压力增长率↑噪声↑d.加速 加速前n↓缸壁温度↓热损失↑着火落后期 ↑噪声↑e.非正常燃烧 发动机爆燃时，除了在6kHz有明显增大外 ，800Hz以上都有所增长；表面点火时,在 整个频率范围内普遍增大。

⑵机械噪声①活塞与缸壁敲击声：最大机械噪声声源原因：活塞与缸壁之间有间隙影响：活塞与缸壁的间隙、 n、负荷、润滑 条件活塞与缸壁的间隙↑dB↑n↑dB↑负荷↑dB↑润滑，传递介质起阻尼、吸声作用，润滑 ↑dB↓②配气机构噪声原因：气门开启/关闭时撞击及系统振动 高速，“飞脱”“反跳”及气门弹簧振动 低速，开闭撞击声及摩擦声影响：速度↑噪声↑③正时齿轮噪声原因：内因，刚度周期变化，制造误差外因，曲轴扭转振动，驱动载荷周期 变化④喷油系统噪声原因：喷油泵、喷油器、高压油管振动液体性噪声：压力脉动 、空穴现象、管道 共振机械性噪声：凸轮、滚轮体冲击声、凸轮轴 、轴承振动、调速机构等2.进、排气噪声进、排气噪声是由于发动机在进、排气过 程中的气体压力波动和气体流动所引起的振动 而产生的噪声，按照噪声形成的机理，都属于 空气动力噪声其中排气噪声是仅次于发动机 本体噪声并与风扇噪声同等重要的噪声源，有 时往往比发动机本体噪声高10～15dB(A )进 气噪声比排气噪声小，但是它所特有的低频成 分可使车身发生共振，是产生车内噪声的原因 之一降低进、排气噪声的主要措施是使用消声 效果好的消声器由于消声器的阻抗大，会使 发动机的性能恶化，因此要选用阻抗小而消声 效果好的消声器。

此外，在使用过程中，要注 意进、排气系统的紧固作业和接头的密封状况 ，以减小表面辐射噪声和漏气噪声 3.风扇噪声风扇噪声是汽车的最大噪声源之一特别是近年 来，由于车内普遍装设空调系统和排气净化装置等， 使发动机罩内温度升高，冷却风扇负荷加大，噪声相 应增大风扇噪声主要是空气动力噪声，它由旋转噪声和 涡流声所组成此外，还有因机械振动引起噪声为了减小发动机的风扇噪声，采用水温感 应电动离合风扇改变风扇叶片形状和材料对 降低噪声也有一定效果例如，铸铝的叶片， 比冲压钢板的叶片噪声小；一些有机合成材料 （玻璃钢、高强度尼龙等）做成的叶片，比金 属叶片噪声小 五、传动系噪声传动系噪声包括变速器噪声、传动轴噪声 以及驱动桥噪声，其中变速器噪声是主要噪声 源变速器噪声原因：1、齿轮振动2、发动机振动传到变速箱3、轴承声4、搅油声影响因素：n n ↑ dB ↑共振时达到最大值 负荷 负荷↑ dB↑结构：变速器形式、挡位、制造精度、调 整六、轮胎噪声轮胎噪声包括：轮胎花纹噪声、道路 噪声、弹性振动噪声、以及轮胎旋转时搅 动空气引起的风噪声此外，还有汽车在 急转弯、急起步和涉水时产生的轮胎噪声 一）轮胎噪声类型1.花纹噪声汽车在行驶时，因轮胎胎面花纹槽内的空气在 接地时被挤压，并有规则地排出，引起周围压力变化 而引起的噪声。

2.道路噪声路面凹凸不平产生3.弹性振动噪声 弹性振动噪声是由于轮胎不平衡、胎面花纹刚 度变化或路面凹凸不平等原因激发轮胎振动而 产生的噪声 4.风噪声轮胎在前进和旋转时搅动周围空气而产生 的空气振动声Va较低，可以忽略二）轮胎噪声影响因素 1.轮胎花纹2.Va一是轮胎花纹内的空气容积变化速度加快 ， “气泵”声增大；二是胎面花纹承受的激振力 增大，振动声也随之增大 3.负荷当车辆的负荷不同时，轮胎花纹的挤压作 用也产生变化随着载荷的增加．胎面花纹的 变形增大，轮胎的胎肩逐渐接触地面，横向花 纹便容易造成“空腔的封闭”而使噪声增大，而 对纵向花纹轮胎则影响不大4.胎压轮胎气压增加，轮胎变形小，反之则变形 增大因此，对于齿形花纹轮胎来说，当气压 高时，噪声小，而气压低时，噪声大对于齿 形花纹轮胎，胎冠尺寸增大，花纹的接地状态 产生变化，使噪声增大当进一步磨损时，花 纹逐渐磨平，槽内空气量减少，噪声降低 5.路面状况对轮胎噪声的影响主要是路面的粗糙度和 潮湿程度资料表明，由于路面粗糙度不同所 引起的轮胎噪声变化程度约7dB左右；湿路面比 干路面的噪声大l0dB左右，其增大的程度随路 面含水量而变化。

湿路面的轮胎噪声主要是因 为溅水造成的，所以和轮胎花纹的关系不大七、车身噪声车身噪声主要来自两个方面：一是车身振动噪声，受车身结构、发动机 安装方式、各激振源特性等多种因素影响；二是空气与车身之间的冲击和摩擦噪声,只 受车身外形结构和汽车行驶速度的影响骨架和蒙皮组成的复杂结构体，在发动机 和路面的振动激励下，其振动状态十分复杂 车身前部振动由前轮激振力产生，它是由前轴 非悬架支撑质量共振与车身的一阶弯曲共振、 发动机垂直振动以及悬挂质量纵向角振动共振 而合成的车身的横向振动是由于左右车轮的 逆向振动而产生悬挂质量横向角振动的共振和 车身的扭转共振这些振动相互影响，使车身 实际振动状态更为复杂研究表明，作为车身振动噪声现象的频率 范围为5～300Hz左右，其中以车身骨架结构为 主产生的振动噪声在5～3OHz的低频范围，以 蒙皮为主产生的振动噪声在30～30OHz的低、 中频范围内客车，由于车身较长，相应的车身质量增 加，使车身整体刚度下降若车身刚度不足， 则固有频率降低，行驶中容易产生车身共振， 从而产生较大噪声此外，发动机、底盘部件 与车身隔振措施不佳也易激起车身振动，从而 加剧噪声客车行驶时，车身内外总会存在不同程度 的空气流动噪声。

其中包括空气通过车身缝隙 或孔道进入车内而产生的冲击噪声、空气吹过 车身外面凸起物而产生的涡流噪声及空气与车 身的摩擦等三个方面由于空气阻尼与客车行 驶速度的平方成正比，因而客车高速行驶时的 空气流动噪声对车外噪声影响较大，对车内噪 声的影响更大其频率一般为2kHz左右，因此 人们对它的感觉为鸣叫声或沙沙声如果车身 外表制造粗糙，车身流线型差、车身部件断裂 或损坏、车窗装配不当、车外凸起件多等情况 都会增大车身的空气流动噪声八、其他噪声汽车的噪声除上述原因外，制动噪声、储 气筒放气声、喇叭声以及各种专用车辆上的动 力装置噪声等思考题： 1.汽车噪声的噪声源有哪些？ 2.汽车噪声的影响因素有哪些 ？ 3.分析燃烧噪声、机械噪声、轮胎噪 声的产生原因。