汽车噪声控制技术及其进展
一、引言
汽车噪声是指汽车驶过的噪声，即在汽车驶过时在其旁边测得的噪声，这个噪声是汽车制造鉴定中一个重要的指标，它是交通噪声中最主要的一部分，对其影响非常大。现代汽车的噪声特性是衡量汽车质量的重要标志之一。汽车噪声不仅造成周围环境的污染，影响人们的生活和工作，而且车内的噪声与振动、温度、湿度等环境因素相比是降低车辆舒适性的主要因素之一。为了提高车辆的舒适性，世界各大汽车公司都对车内噪声的控制作为重要的研究方向。特别是轿车，车内噪声状况更是衡量轿车档次的标准之一。
一般而言，汽车的噪声主要有三个来源，一个是汽车机械件本身产生的噪声，例如发动机和驱动桥等；一个是轮胎，一个是气流噪声（风噪）。这三个来源不是一下子涌现出来，而是随着速度不同而依次出现。因此有人将它们划分为三类噪声。由轿车驱动系统引起的噪声称为第一类噪声，一般轿车启动时就会产生，例如发动机的运转噪声，并随车速增大而增大。当车速升高至100公里/小时左右，轮胎的噪声随之增大，被称为第二类噪声。这两种噪声都是逐步增大的。当车速超过100公里/小时，随着车速的增加，风噪则会迅速增加，被称为第三类噪声。经过测定，轿车在高速区间，风噪的声级会以车速的5～7次幂（乘方）增强，而第二类噪声仅以车速的3～4次幂增强。轿车速度在120公里/小时左右，迅速增强的第三类噪声与第二类噪声的声级相同，当轿车速度再继续增加，第三类噪声就会超过其它噪声成为主要的噪声。汽车噪声的传递有固体波动和空气波动两种传播形式。两种传递形式所传播的噪声能量比例会因车型和结构而变化，而且与频率有很大关系。通常500Hz以下的低、中频率噪声主要以固体波动形式传播，而在较高的频带内则以空气传播为主。
图1 汽车噪声示意图
二、汽车噪声产生部位及原因
汽车噪声可以分为车内噪声和车外噪声两种。车内噪声与车外噪声产生机理有相同之处与不同之处。
1.车内噪声产生部位及原因
车辆内部噪声的来源十分复杂，但可以从两个传播途径加以分类，即固体传播和空气传播。影响车内噪声的各种因素和方式如图2所示。具体来讲，产生车内噪声的主要振动源和声源有：发动机燃烧和惯性力引起的振动，通过发动机悬置和副车架传到车身上，引起车身结构的振动，并进一步向车内辐射中频噪声；伴随发动机运行产生的排气噪声、进气噪声、风扇噪声、结构噪声等则由空气通过车身的孔、洞、缝隙传至车内或通过车身板壁透声至车内。
传动系由于质量不平衡及齿轮啮合产生的振动，传到车身引起车身振动并进而辐射中频噪声至车内；运转发出的噪声则由空气传播至车内。
汽车高速行驶时，空气紊流对车身的激励造成车身高频振动，并在车内产生高频噪声；由后视镜产生高频空气噪声则由空气传至车内。
悬架系统由路面不平激起振动，这种振动通过悬架与车身的支点传至车身引起车身的振动，进一步造成车内低频噪声；作为悬架系统组成部分的减振器、轮胎等在工作过程中所产生的噪声则通过车身的缝隙，由空气传至车内。
由此可见，固体传播振动通过结构件传播至车身，引起车身的振动，再由车身板壁振动辐射噪声至车内，形成车内噪声；空气传播则将各种噪声源所辐射的噪声通过空气，由车身的缝隙或空洞传播至车内，形成车内噪声。而对于车身而言，它也不是完全被动地接收外界的影响。车身结构的固有频率、振型、阻尼等模态参数，对车内噪声的形成有着重要的作用。当外界激励与车身固有频率一致时，车身发生共振，可使噪声放大；同时，车身上外界振动点的动刚度对振动能量的输入也有很大影响，在一定程度上影响着车内噪声水平。
空气、固体传播噪声能量的比例因车型结构和噪声频率的变化有所差别。实践表明，中低频车内噪声（30Hz—400Hz）主要由固体传播这一途径造成，而高频车内噪声则以空气传播为主。如果能够削弱或者消除固体传播，则可使车内噪声大大降低。
图2 影响汽车噪声的各种因素及其方式
2.车外噪声产生部位及原因
行驶汽车的噪声包括发动机噪声、底盘噪声、车身噪声以及汽车附件和电气系统的噪声。发动机噪声是汽车的主要噪声源。在我国，车外噪声中，发动机噪声约占60%左右。按照噪声辐射的方式来分类，可将汽车发动机的噪声源分为直接向大气辐射的和通过发动机表面向外辐射的两类。直接向大气辐射噪声源有进、排气噪声和风扇噪声，它们都是由气流振动而产生的空气动力性噪声。发动机内部的燃烧过程和结构振动所产生的噪声，是通过发动机外表面以及与发动机外表面刚性连接的零件的振动向大气辐射的。根据发动机表面噪声产生的机理，又可分为燃烧噪声和机械噪声。燃烧噪声的发生机理相当复杂，主要是由于气缸内周期性变化的压力作用而产生的，与发动机的燃烧方式和燃烧速度密切相关。机械噪声是发动机工作时各运动件之间及运动件与固定件之间作用的周期变化的力所引起的，它与激发力的大小和发动机结构动态特性等因素有关。一般说来，在低速时，燃烧噪声占主导地位；在高转速时，由于机械结构的冲击振动加剧而使机械噪声上升到主导地位。车用发动机的辐射噪声频率范围500-3000Hz 内，而其主要噪声辐射部件的临界频率大致在500-800Hz范围内。对于发动机噪声的评价，除考虑其辐射噪声声能量总水平外，还应考察以下噪声特性：噪声级及其随发动机工作状态的变化关系，发动机周围空间各点噪声级数值的分布状态，空间各点的噪声频谱以及发动机工作过程各阶段的瞬时声压级。通过这些信息，不但可以比较和评价发动机辐射噪声的大小，还可以深入研究辐射声能在频率上的分布情况，判断发动机工作循环中辐射声最大的阶段，以便分析产生高噪声的原因，提高噪声控制措施并比较和评价这些措施的有效性和经济上的合理性。
汽车底盘结构固体声源产生噪声机理与车内噪声相同。
轮胎噪声的主要产生机理，按声源的激励性质不同，轮胎噪声主要产生机理可分三大类：（1）气流生机理。随着轮胎的滚动，在与路面接触区，花纹沟内空气不断地被吸入与挤出，由此形成“空气泵”噪声，这是横向花纹的一种主要噪声机理。此生源为作起伏变化的气体，属气流噪声。
（2）机械声机理。由胎面花纹块不断撞击路面、轮胎结构的不均匀性以及路面的不平性等因素激发机械噪声，是光面胎及纵向花纹的主要噪声源。
（3）滤波放大机理。轮胎与路面接触处形成喇叭口几何体，对上述噪声起着滤波放大作用。另外，胎面花纹沟与路面所围管道内的空气共振以及轮胎花纹块离开路面处形成的共振效应主要为袋状沟的噪声机理。
三、噪声控制技术
降低声源噪声是治本，是噪声控制的最根本、最直接和最有效的途径。为了降低声源噪声，首先必须识别出噪声源，弄清声源产生噪声的机理和规律，然后改进机器设计方案和结构，降低产生噪声的激振力，降低发声部件对激振力的响应，从而达到根治噪声的目的。常见的降低激振力的措施有：提高旋转件的动平衡精度；改善运动副的润滑；提高装配精度，选取适当配合间隙；降低气流噪声源的流速；改进气流通道，避免过多的湍流；对振动件进行隔离等。降低发声部件对激振力的响应包含两层意思，其一是分析辨别机器主要辐射噪声的部件或表面，改善激振力源到该部位的传递特性，使之对激振力具有较小的响应；其二是降低噪声辐射表面的声辐射系数，即使得同样大小的振动所辐射的噪声能量更小，常用措施是改善辐射表面的结构形状和附加一些内损耗系数较大的阻尼材料。对汽车振动噪声的主要控制方法如图3所示，主要噪声源的控制措施表1所示，不同阶段汽车噪声控制措施如表2所示。
图3 振动噪声的控制
表2 不同阶段汽车噪声控制措施
汽车噪声控制的基本流程如下：
1.噪声源（振动源）识别
噪声源识别是进行噪声控制的关键。只有正确识别振动源或者噪声源的所在，才能正确分析噪声问题发生的机理，明确噪声控制的主要问题，才能事半功倍地解决噪声问题。这相当于对系统的激励的确定工作。
2.传递途径识别
从振动源或噪声源到车内外噪声总是存在一定的传递途径的，包括固体振动传递途径和空气传播通道。如果能够正确确定固体振动如何从振源通过哪些悬置，哪些车身板件，由于哪些车内空腔的声学模态相互耦合导致车内噪声问题，就能够有针对性地对传递通道中某些环节进行修改，达到比较好的减振降噪效果。其中当然也包括对空气传播途径的识别。
3.车身板件声辐射贡献分析
固体振动最终总是通过车身板件与车内空腔相互耦合振动激发车内噪声。不同位置的车身板件在不同的汽车运行工况和不同激振频率下具有不同的声学辐射效率，对车内噪声的贡献也不会相同。确定特定条件下车身板件的声贡献，可以为修改车身板件提供可靠依据。
4.汽车结构模态特性分析
汽车车内噪声问题大多数情况下都是共振问题，因此，详细了解车体结构的结构模态信息对于正确识别传递途径以及确定车身板件的声贡献非常重要。结构模态分析有多种形式，有理论模态分析、试验模态分析以及在线模态参数识别的方法。
5.车内空腔声学模态分析
车内噪声实际上是车内空腔内声压分布的部分反映，全面了解车内空腔的声学模态（实际为空腔体积中空气的结构特性），对于合理进行车内座椅的布置以及车身造型具有重要参考价值。
6.汽车声学特性计算机辅助预测、灵敏度分析与优化
比较先进的汽车噪声控制要求在设计阶段就确定车内声学特性，因此计算机辅助的噪声预测、诊断、灵敏度分析以及基于灵敏度分析的车内噪声优化正在成为发展趋势。这里不仅包括对主要振动源动力学机理的虚拟仿真，而且包括从传递途径到车身结构乃至车内空腔的整个系统的虚拟模拟，因此完全可以在计算机上实现虚拟分析。在经过仿真模型的验证后，就可以通过灵敏度分析确定车内噪声诸多影响因素的影响情况，并在此基础上进行关键因素的优化设计，取得车内优良的声学特性。
7.确定噪声改进措施并进行实施后的噪声检测与评价
最终的汽车车内声学设计结果或者对产品车的噪声问题的改进必须经过实车特定工况的测试与检测，并根据相关标准的客观评价以及专业人士的主观评价才能确定实际效果。这是必不可少的程序。
常用的噪声振动控制技术，包括吸声、隔声、消声、隔振和阻尼减振，也称为无源控制技术。
1. 吸声降噪
在任何有限的空间内，噪声源辐射噪声形成的声场都包含直达声和混响声两部分。如果在噪声源周围的有限空间内布置一些可吸声的材料，就会降低声能的反射量，使混响声部分大大降低，从而达到降噪的目的。这种降噪方法叫做吸声法。
采用吸声材料进行声学处理是最常用的吸声降噪措施。工程上具有吸声作用并有工程应用价值的材料多为多孔性吸声材料，而穿孔板等具有吸声作用的材料，通常被归为吸声结构。多孔吸声材料种类很多，按成型形状可分为制品类和砂浆类；按照材料可以分为玻璃棉、岩棉、矿棉等；按多孔性形成机理及结构状况又可分为三种：纤维状、颗粒状和泡沫塑料等。多孔材料主要吸收中高频噪声，大量的研究和实验表明：多孔性吸声材料，如矿棉、超细玻璃棉等，只要适当增加厚度和容重，并结合吸声结构设计，其低频吸声性能也可以得到明显改善。
吸声结构的吸声机理，就是利用赫姆霍兹共振吸声原理。当声波入射到赫姆霍兹共振吸声器的入口时，容器内口的空气受到激励，将产生振动，容器内的介质将产生压缩或膨胀变形。当赫姆霍兹共振吸声器达到共振时，其声抗最小，振动速度达到最大，对声的吸收也达到最大。工程中常用的吸声结构有空气层吸声结构、薄膜共振吸声结构和板共振吸声结构、穿孔板吸声结构、微穿孔吸声结构、吸声尖劈等，其中最简单的吸声结构就是吸声材料后留空气层的吸声结构。
吸声材料和吸声结构在汽车上的应用主要有，其一，在发动机降噪中的应用。吸声材料主要用在发动机壳体上来吸收和降低其声辐射效率。在汽车发动机罩壳体内侧表面使用吸声材料时车内噪声降低效果，在500Hz以上的区域，车室内噪声可降低2-3dBA。发动机罩内侧吸声层一般是以玻璃纤维和毛毡系的吸声材料的基体的材料，用非织物进行表明处理，背后设计成空气层结构。其二，在车室内的应用。车室内的全部内饰都装有吸声材料。一般有毛毡、车顶内饰、密封材料等吸声材料。
2. 隔声降噪
当声波在传播途径中，遇到匀质屏障物（如木版、金属板、墙体等）时，由于介质特性阻抗的变化，使部分声能被屏障物反射回去，一部分被屏障物吸收，只有一部分声能可以透过屏障物辐射到另一空间去，透射声能仅是入射声能的一部分。由于反射与吸收的结果，从而降低噪声的传播。
隔声构件隔声量的大小与隔声构件的材料、结构和声波的频率有关。常见的基本隔声结构有单层壁和双层壁两种。
最简单的隔声结构是单层均匀密实壁，如钢板、铅板、砖墙、钢筋混泥土墙等。试验发现，单层壁的隔声量与壁的单位面积质量有密切关系。单位面积质量越大，其隔声量越高，同样厚度的钢板比铝板隔声效果好，同样材料的结构厚度大的隔声效果好，这个规律称为隔声的质量定律。
双壁层就是在双列平行的单层壁之间保留一定尺寸的空气层。一般情况下，双层墙比单层匀质墙隔声量大5-10dBA；如果隔声量相同，双层墙的总重比单层墙减少2/3-3/4。这是由于空气层的作用提高了隔声效果。其机理是当声波透过第一层墙时，由于墙外及夹层中空气与墙板特性阻抗的差异，造成声波的两次反射，形成衰减，并且由于空气层的弹性和附加吸收作用，使振动的能量衰减，然后再传给第二层墙，又发生声波的两次反射，使透射声能再次减少，因而总的透射损失更多。隔声法常用的隔声装置有隔声罩、隔声室和隔声屏。在汽车中一般都采用发动机罩将辐射噪声强烈的发动机遮蔽起来，发动机罩就是一种典型的隔声罩。根据隔声罩的封闭范围可分成三种型式的隔声罩：全隔声罩、半隔声罩和局部隔声罩。全隔声罩可用于机车发动机组降噪。国际上已经成功设计出低噪声机组。汽车驾驶室和客车车厢都属于隔声室这类隔声装置。在高速公路两旁可以采用声屏障来抑制交通噪声对两旁居民的干扰。
3.阻尼降噪
汽车、船舶和飞机的壳体、机器的护壁、外罩、通风管道等，都是金属薄板制成的，当汽车行驶或机器运转时，这些金属薄板受激励而振动时，往往辐射噪声并成为机器上的主要噪声辐射部位，是很严重的噪声源。对于这类金属薄板振动辐射的噪声，常采用阻尼降噪技术。阻尼是指系统损耗能量的能力。从减振的角度看，就是将机械振动的能量转变成热能或其他可以损耗的能量，从而达到减振的目的。阻尼技术就是充分运用阻尼耗能的一般规律，从材料、工艺、设计等各项技术发挥阻尼在减振方面的潜力，以提高机械结构的抗振性、降低机械产品的振动、增强机械与机械系统的动态稳定性，减少因机械振动所产生的声辐射，降低机械噪声。此外，阻尼还可以使脉冲噪声的脉冲持续时间延长，降低峰值噪声强度。
衡量材料阻尼特性的参数是材料损耗因子，大多数阻尼材料的损耗因子随环境条件变化而变化，特别是温度和频率对损耗因子具有重要影响。
不同的阻尼材料有不同的性能曲线，适用于不同的使用环境，以下是各种阻尼材料分类的情况。阻尼减振技术是通过阻尼结构得以实施的，而阻尼结构又是各种阻尼基本结构与实际工程结构相结合而组成的。阻尼基本结构大致可分为离散型的阻尼器件和附加型的阻尼结构。
离散型阻尼器件可分为两类。一类是应用于振动隔离的阻尼器件，如金属弹簧减振器、黏弹性材料减振器、干摩擦减振器等；另一类是应用于吸收振动的阻尼器件，如阻尼吸振器、冲击阻尼吸振器等。
附加型阻尼结构可大致分为三类。一类是直接黏附阻尼结构，如自由层阻尼结构、约束层阻尼结构、多层的约束阻尼结构、插条式阻尼结构等；第二类是直接附加固定的阻尼结构，如封砂阻尼结构、空气挤压薄膜阻尼结构；第三类是直接固定组合的阻尼结构，如接合面阻尼结
构等。附加阻尼结构特别适用于梁、板、壳体的减振，在汽车外壳的抗振保护与控制中较广泛采用。
4. 空气动力噪声的控制
消声器能有效地阻止或减弱噪声向外传播，是控制空气动力性噪声的主要技术措施。在空气动力机械的输气管道中或进、排气口上安装合适的消声器，就能使进、出口噪声降低20-50dBA。因此，消声器广泛用于各种风机、内燃机、空气压缩机、燃汽轮机及其它高速气流排放的噪声控制中。
消声器的种类很多，根据消声原理，常用的消声器有三大类：阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合性消声器。
阻性消声器是一种能量吸收性消声器，通过在气流通过的途径上固定多孔性吸声材料，利用多孔吸声材料对声波的摩擦和阻尼作用将声能量转化为热能，达到消声的目的。阻性消声器适合于消除中、高频率的噪声，消声带较宽，对低频噪声的消声效果较差。因此，常使用阻性消声器控制风机类进排气噪声等。
抗性消声器是利用声波的反射和干涉效应等，通过改变声波的传播特性，阻碍声波能量向外传播，主要适合于消除低、中频率的窄带噪声，对宽带高频率噪声则效果较差，因此，常用来消除如内燃机排气噪声等。
阻抗复合型消声器是由阻性消声器和抗性消声器组合而成，可以同时得到高、中、低频率范围内的消声效果，如微穿孔板消声器就是典型的阻抗复合型消声器，其优点是耐高温、耐腐蚀、阻尼小等，缺点是加工复杂，造价高。
四、汽车噪声测量方法及标准
各国对汽车噪声认识都有一个不断演变的过程，以日本为例，日本在50年代初对于所有类型汽车都规定了同一限制值，正常行驶噪声和发动机怠速运转时的排气噪声均不得超过85dB。随着日本国内汽车拥有量迅速增加，日本于1971年大幅度加强了对汽车正常行驶和排气噪声的限制，同时又开始限制汽车在市区行驶时产生的最大噪声和加速行驶噪声，1975年又修改了加速行驶噪声最大允许限制值，并制定了分两阶段实施目标的长期规划。通过以降低发动机噪声为中心的各项措施，发动机噪声占整车噪声的比重(以大型车为例：)从开始实施长期规划初期的65％～75％降低到实现第二阶段目标的30％左右。各主要车型的加速行驶噪声实测值也平均下降了约10dB，降噪成效是十分显著的。
我国从1979年开始实施的《机动车辆允许噪声》(GB 1495-79)从我国当时的汽车工业水平出发以1985年1月1日为分界点，分别规定了在此之前之后机动车辆车外最大允许噪声。汽车噪声测量体系如表3所示。
表3 汽车噪声测量体系
1. 加速噪声测量
加速噪声由于其能反映出汽车在常用工况下车辆的最大噪声，特别是在市区行驶时的最大噪声目前被大部分工业国家列入汽车型式试验的必做项目，成为考核汽车整车噪声的主要指标，其值也基本反映了各国在控制汽车噪声方面所达到的技术水平。汽车加速行驶车外噪声限值如表4所示。
表4汽车加速行驶车外噪声限制（dB）
注：GVM—最大总质量(t) P—发动机额定功率(kW)
2.车内噪声测量
车内噪声是影响乘员的舒适性、听觉损害程度、语言清晰度以及对车外各种音响讯号识别能力的重要因素，目前我国仅制定了匀速行驶车内噪声试验方法，而ISO、欧美日等国除制定了匀速行驶车内噪声试验方法，还制定了车辆加速行驶和车辆静止状态下发动机怠速工况和加速工况对车内各个区域位置影响的测量方法。
3. 车辆定置状态噪声测量
欧美日型式试验中都规定车辆必须做定置状态噪声测量，我国曾参照ISO5130，制定了《机动车辆噪声定量测量方法》，但一直未正式颁布执行。车辆定置噪声测量主要是针对性排气噪声和发动机噪声的测量，我们在加速行驶噪声测量中常常可以发现安装有汽车排气管一侧的噪声值往往大于另一侧1～2dB(A)，这说明在汽车综合噪声中排气噪声占有不可忽视的分量。车辆定置状态噪声测量对测量场地要求较低，测试简便、时间短，便于汽车制造厂对新车噪声的检测和车辆管理部门随时随地对使用车辆的噪声进行检测监督和控制，同时便于维修调试人员对发动机和消声设备的损坏和失效做出判断，可使车辆保持在较好的技术状态，减少对车辆的毁坏和对环境的污染。
4. 发动机噪声
发动机噪声仍是影响我国整车噪声的首要因素。我国于1986年制定了内燃机噪声限值，
1993年又做了修改，从目前情况看要使我国汽车整车噪声达到发达国家水平，仍应把攻关重点放在发动机降低噪声上。
1 汽车振动和噪声常见的产生部位和原因
2 目前国内外的解决方法
3 五菱之光振动和噪声的来源
4 针对五菱之光的某个具体问题，提出解决方案
汽车发动机噪声产生的原因及控制对策研究发动机噪声就是指直接从发动机机体及其主要附件向空间传出的声音,这种噪声随发动机机型和转速等情况的不同而不同。 一、汽车发动机噪声产生的原因分析 (一)发动机气缸内的气体燃烧会产生燃烧噪声。汽车发动机气缸内周期变化的气体压力发生相互作用后就会产生燃烧噪声,气体燃烧的方式和 燃烧的速度决定了燃烧噪声的大小。在汽油发动机中如果发生爆燃或其他不正常燃烧时就会产生较大的燃烧噪声,而如果在柴油发动机燃烧室内气 压上升过快,引起发动机各部件振动也会产生噪声。但是通常来说,柴油发动机机噪声比汽油发动机的噪声要大很多。 (二)汽车发动机机械本身运动产生机械噪声。机械噪声主要是由于发动机的各运动件之间以及运动件与固定件之间周期性变化而产生的,主要 有活塞敲击噪声和气门机械噪声等几大类。首先是活塞敲击噪声。汽车发动机运转时,活塞在不停的上下止横向移动形成活塞对缸壁的不断敲击,这个敲击声就是活塞敲击噪声。其次是传动齿轮噪声。汽车发动机传动齿轮的噪声是发动机内部的齿轮啮合过程中齿与齿之间的撞击和摩擦产生的。再次就是曲轴的扭转振动也会破坏齿轮的正常啮合而产生出机械噪声。最后是配气机构噪声。汽车发动机的配气机构中零件众多,众多的零件在运 动中很容易会引起振动和噪声,包括气门和气门座的撞击,由气门间隙引起的传动撞击和高速时气门不规则运动引起的机械噪声。 (一)对发动机气缸内的气体燃烧产生的燃烧噪声的控制对策。一是采用隔热活塞装置以便能有效提高燃烧室壁温度,有效缩短滞燃期,从而降低燃烧噪声。二是通过提高压缩比和采用废气再循环技术可大大降低柴油发
动机的燃烧噪声。三是可以采用双弹簧喷油阀实现预喷功能,也就是说将 原需要一个循环一次喷完的燃油分两次来喷,这样可大大减少滞燃期内积 聚的可燃混合气数量,有效抑制空气和燃料混合气的形成,从而可以有效抑制燃烧噪声。四是采用增压措施。如果是柴油发动机,在增压后可以有效 改善混合气的着火条件,可以使着火延迟期缩短,从而使柴发动机油机运转平稳,最终实现噪声降低的目的。五是可以通过减小供油提前角来降低噪声。如果做到供油提前角小,喷油时间就会延迟,气缸内温度和压力条件会让燃油瞬间雾化达到着火点,也就缩短了滞燃期,从而可使燃烧噪声减小。六是可以通过选用十六烷值高的燃料来延迟着火期,从而影响在着火延迟 期内形成的可燃混合气数量,最后达到减小燃烧噪声的目的。 (二)对汽车发动机机械本身运动产生机械噪声的控制对策。首先是对活塞敲击噪声的控制。可以采取活塞销孔偏置的方法降低噪声,也就是说 将活塞销孔适当地朝主推力面偏移1-2mm,还可以采用在活塞裙部开横向 隔热槽的方法来减小活塞40℃冷态配缸间隙,从而降低噪声;另外通过增 加缸套的刚度,不但可以有效降低活塞的敲击声,而且也可以降低因活塞与缸壁摩擦而产生的机械噪声。还有个办法就是通过改善活塞和气缸壁之间的润滑程度也可以减小活塞敲击噪声。其次是对传动齿轮噪声的控制。可以通过提高齿轮加工精度,减小齿轮啮合间隙来降低齿轮啮合传动噪声。 有目的的采用如高阻尼的工程塑料齿轮来代替原钢制齿轮也可以降低噪声,另外齿轮传动系位置的合理布局也可有效减少曲轴系扭振对齿轮振动的影响,还有一个方法就是用正时齿形同步带传动代替正时齿轮转动,也可明显降低噪声。 (三)对汽车发动机维持正常工作所需要的空气动力噪声的控制。首先可以通过合理的设计和选用空气滤清器以减少进气系统内压力脉动的强度和气门通道处的涡流强度来降低进气噪声。其次可以通过合理设计排气管
汽车发动机噪声与振动的控制研究 汽车发动机是汽车的核心零部件，其性能的优良程度直接决定了汽车的品质和性能。但是，在高速行驶时，汽车发动机的噪声和振动不仅会影响乘车的舒适性，而且还会造成乘车者身体不适。因此，汽车发动机噪声和振动的控制研究已经成为整个汽车行业面临的挑战之一。 1. 噪声与振动对发动机性能的影响 1.1 噪声对发动机性能的影响 噪声是汽车发动机在运行中所体现出来的一种声音。发动机噪声的大小和音调对于人类听觉的舒适程度有很大的影响，如果汽车发动机噪声太大，将会影响驾驶员对于周围交通的感知，从而容易造成交通事故。同时，噪声也会增加汽车发动机的磨损和疲劳程度，影响发动机的使用寿命。因此，降低发动机噪声是汽车工业所面临的一项重要挑战。 1.2 振动对发动机性能的影响 振动是指物体在运动过程中发生的周期性的运动。汽车发动机在运行时，由于内部的爆发压力，容易产生强烈的振动。这种振动不仅会影响乘客的舒适感，还会对汽车发动机的使用寿命造成影响。过大的振动不仅会引起汽车零部件的损坏，而且还会影响乘客的身体健康。因此，减少振动已成为研究汽车发动机的一个关键问题。 2. 汽车发动机噪声和振动的控制方法 2.1噪声与振动的整体控制方法 汽车发动机的噪声和振动的整体控制方法主要有以下几个方面：
(1)加强发动机的密封性：通过增加发动机封闭的阳猫、改善垫圈和密封材料等措施，有效降低噪声和振动的传播。 (2)采用减震措施：对于燃油系统、排气系统和进气系统中的重要部件进行减震处理，如控制引擎支撑、优化低频振动等。 (3)改进材料和技术：改变起动机、曲轴、配气机构等发动机构件的材料和配件，以降低噪声和振动的水平。同时，新材料和新技术的应用，可以有效的降低噪声和振动的产生。 (4)引入控制系统：采用智能控制系统来控制发动机的转速、油路、水路等辅助系统，有效降低噪声和振动的生成。 2.2噪声与振动的局部控制方法 汽车发动机的噪声和振动的局部控制方法主要有以下几个方面： (1)改进发动机的气动系统：通过改变进气道和排气道的设计，优化燃烧室的形状和尺寸，同时改进气门、缸套、活塞等组件的设计，可以降低发动机噪声和振动，并具有优异的动力性能。 (2)采用减震措施：对于发动机常压侧和波箱侧的主要构件进行减震处理，如控制发动机上下支撑、优化低频振动等。 (3)引入隔振措施：通过在发动机周围设置合适的隔振材料和隔振结构，对发动机的振动和噪声进行有效的控制。 (4)采用精细组装工艺：通过精细组装工艺的采用，能够消除工程加工或不当组装所带来的不良影响，从而提高了整体的发动机性能，同时降低了噪声和振动水平。 3. 基于预测和仿真的控制方法 随着计算机技术的日新月异，利用计算机模拟和预测发动机噪声和振动的控制 方法也越来越普遍。其中，一些高级软件,如ANSYS等，可以模拟和预测汽车发动
汽车噪声控制技术及其进展 一、引言 汽车噪声是指汽车驶过的噪声，即在汽车驶过时在其旁边测得的噪声，这个噪声是汽车制造鉴定中一个重要的指标，它是交通噪声中最主要的一部分，对其影响非常大。现代汽车的噪声特性是衡量汽车质量的重要标志之一。汽车噪声不仅造成周围环境的污染，影响人们的生活和工作，而且车内的噪声与振动、温度、湿度等环境因素相比是降低车辆舒适性的主要因素之一。为了提高车辆的舒适性，世界各大汽车公司都对车内噪声的控制作为重要的研究方向。特别是轿车，车内噪声状况更是衡量轿车档次的标准之一。 一般而言，汽车的噪声主要有三个来源，一个是汽车机械件本身产生的噪声，例如发动机和驱动桥等；一个是轮胎，一个是气流噪声（风噪）。这三个来源不是一下子涌现出来，而是随着速度不同而依次出现。因此有人将它们划分为三类噪声。由轿车驱动系统引起的噪声称为第一类噪声，一般轿车启动时就会产生，例如发动机的运转噪声，并随车速增大而增大。当车速升高至100公里/小时左右，轮胎的噪声随之增大，被称为第二类噪声。这两种噪声都是逐步增大的。当车速超过100公里/小时，随着车速的增加，风噪则会迅速增加，被称为第三类噪声。经过测定，轿车在高速区间，风噪的声级会以车速的5～7次幂（乘方）增强，而第二类噪声仅以车速的3～4次幂增强。轿车速度在120公里/小时左右，迅速增强的第三类噪声与第二类噪声的声级相同，当轿车速度再继续增加，第三类噪声就会超过其它噪声成为主要的噪声。汽车噪声的传递有固体波动和空气波动两种传播形式。两种传递形式所传播的噪声能量比例会因车型和结构而变化，而且与频率有很大关系。通常500Hz以下的低、中频率噪声主要以固体波动形式传播，而在较高的频带内则以空气传播为主。 图1 汽车噪声示意图
汽车噪声控制技术的最新进展与发展趋势范文汽车噪声控制技术一直是汽车行业研究的重点之一，随着社会对环境保护的要求日益增加，汽车噪声控制技术的发展也变得愈发重要。本文将从最新进展和发展趋势两个方面，介绍汽车噪声控制技术的现状和未来发展方向。 一、最新进展 1. 发动机噪声控制技术 发动机是汽车噪声的主要来源之一，为了减少发动机噪声的产生，研究人员提出了一系列的噪声控制技术。其中，主要的技术包括发动机隔音罩的设计、减振器的应用和排气系统的优化等。这些技术能够显著地降低发动机噪声的输出，并提高驾驶的舒适性。 2. 轮胎噪声控制技术 与发动机噪声相比，轮胎噪声也是汽车噪声的一个主要来源。近年来，研究人员通过改进轮胎的材料和结构，成功地减少了轮胎噪声的产生。此外，一些先进的轮胎设计还可以通过减少胎面和道路之间的接触面积，降低轮胎噪声的传播，从而达到噪声控制的效果。 3. 隔音材料和结构的研究 隔音材料和结构在汽车噪声控制中起到了关键的作用。最新的研究表明，采用具有吸声效果的高分子材料和人工合成材料可以有效地减少汽车噪声的传播。此外，结构上的优化设计，例如
减震器的布置和隔音罩的设计，也可以显著提高汽车的噪声控制效果。 二、发展趋势 1. 电动汽车的发展 随着电动汽车的快速发展，电动汽车的噪声控制问题也越来越受到重视。相比传统燃油汽车，电动汽车由于没有发动机的存在，噪声控制相对容易。然而，电动汽车的电机和电池也会产生一定的噪声，因此，未来的研究重点将会放在电动汽车的噪声控制技术上。 2. 智能噪声控制技术的应用 随着汽车智能化技术的不断发展，智能噪声控制技术也成为了研究的热点。该技术通过采集噪声信号并进行实时处理，可以根据车辆的状态和驾驶者的需求自动调节噪声输出。这种技术可以根据驾驶者的喜好和驾驶环境的变化，实现个性化的噪声控制效果。 3. 全面降噪的探索 目前，汽车噪声控制技术主要侧重于特定噪声源的控制，如发动机噪声和轮胎噪声等。然而，随着对汽车噪声污染要求的提高，全面降噪的技术将成为未来的发展方向。全面降噪技术通过对整个车辆进行综合优化设计，最大限度地减少噪声的产生和传播，实现全面的噪声控制效果。
5-4汽车噪声控制与检测 导入新课： 噪声作为一种严重的公害已日益引起人们的关注，目前世界各国已纷纷制定出控制噪声的标准。噪声的一般定义是：频率和声强杂乱无章的声音组合，造成对人和环境的影响。更人性化的描述是，人们不喜欢的声音就是噪声。 随着汽车向快速和大功率方面的发展，汽车噪声已成为一些大城市的主要噪声源。汽车噪声主要包括：发动机的机械噪声、燃烧噪声、进排气噪声和风扇噪声；底盘的机械噪声、制动噪声和轮胎噪声，车厢振动噪声，货物撞击噪声，喇叭噪声和转向、倒车时的蜂鸣声等噪声。由于车辆噪声具有游走性，影响范围大，干扰时间长，因而危害比较大。 讲授新课： 一、噪声诊断标准 1）汽车驾驶人耳旁噪声级汽车驾驶人耳旁噪声不应大于90dB(A)。 2）机动车喇叭声级机动车喇叭应具有连续发声功能，工作应可靠。机动车喇叭声级在距车前2m、离地高1.2m处测量时，其值应在90dB(A)～115dB(A)范围内 二、噪声的评价指标 1、噪声的声压和声压级 噪声的主要物理参数有声压与声压级、声强与声强级和声功率与声功率级。其中声压与声压级是表示声音强弱的最基本的参数。 声压是指由于声波的存在引起在弹性介质中压力的变化值。声音的强弱取决于声压，声压越大听到的声音越强。人耳可以听到的声压范围是2×10-5(听阈声压)～ 20Pa(痛阈声压)，相差100万倍，因此用声压的绝对值表示声音的强弱会感到很不方便，所以人们常用声压级来表示声音的强弱。 声压级是指某点的声压P与基准声压(听阈声压)P0的比值取常用对数再乘以20的 值，单位为分贝(dB)。可闻声声压级范围为0～120dB。 2、噪声的频谱 人耳对声音的感觉不仅与声压有关，而且还与声音的频率有关。人耳可闻声音的频率范围为20～20000Hz。一般的声源，并不是仅发出单一频率的声音，而是发出具有很多频率成分的复杂声音。声音听起来之所以会有很大的差别，就是因为它们的组成成分不同造成的。因此，为全面了解一个声源的特性，仅知道它在某一频率下的声压级和声功率级是不够的，还必须知道它的各种频率成分和相应的声音强度，这就是频谱分析。噪声的频谱也是噪声的评价指标之一。以声音频率(Hz)为横坐标、以声音强度(如声压级dB)为纵坐标绘制的噪声测量图形，称为频谱图。 人耳可闻声音的频率有1000多倍的变化范围，在实际频谱分析中不可能逐个频率分析噪声。在声音测量中，让噪声通过滤波器把可闻声音的频率范围分割成若干个小的
车内噪声控制技术及发展趋势 随着人们环保意识的日益增强，降低汽车噪声已成为群众最关心的问题之一。我国在汽车工业发展规划中，已把改善汽车乘坐舒适性、降低车内噪声作为亟待解决的主要问题之一。本文重点论述了车内噪声的主要来源以及传统车内噪声控制技术，并对车内噪声控制技术的发展趋势进行阐述。 标签：车内噪声；控制技术；发展趋势 一、车内噪声的主要来源 1.发动机噪声 发动机噪声包括：发动机工作时产生的进气噪声、排气噪声、冷却风扇噪声、结构噪声等通过空气由车身的缝隙或孔、洞传播至车内而形成的车内噪声；由于发动机燃烧和惯性力矩引起的振动，通过发动机悬架和副车架传动车身，而引起车身弯曲振动、扭转振动等，同时也会引起板件及结构产生局部振动，进一步向车内辐射的中低频噪声。 2.底盘噪声 底盘噪声主要包括：由于轮胎快速滚动对其周围空气形成扰动而产生的轮胎噪声；齿轮系啮合和振动而产生的变速器、驱动桥噪声；旋转和振动传递而产生的传动轴噪声；汽车高速行驶时，空气紊流对车身的激励造成高频振动，并在车内产生的高频噪声；汽车制动时产生的鸣叫声。 3.车身噪声及车内附属设备噪声 车身噪声及车内附属设备噪声包括：由于车身的振动和空气与车身的冲击与摩擦而产生的噪声；空调机或暖风装置工作而产生的噪声。这些噪声源所辐射的噪声，在车身周围空间形成一个不均匀的声场，并向车内传播。 二、传统车内噪声控制技术 1.减弱或消除噪声源的噪声辐射 降低汽车任何声源能量都有利于控制车内噪声，具体途径有：对发声部件采用消声器，对振动部件采用减振器；改善结构设计，降低产生噪声的激振力；采用改进密封元件，通过增加密封压力的方法来消除泄漏气流的间隙；改善车身形状设计，避免空气紊流造成车身高频振动，并在车内产生高频噪声。 2.隔绝声源、振源与车身间的传播途径
汽车噪音的控制措施及控制技术 随着汽车工业的发展，汽车给世界带来了现代物质文明，但同时也带来了环境噪声污染等社会问题。至此汽车噪声控制日益引起人们的关注，尤其近几年来，作为汽车乘坐舒适性的重要指标，汽车噪声也会在很大程度上反映出生产厂家的设计水平及工艺水平，噪声水平成为衡量汽车质量的重要标志之一，因此控制汽车噪声到最低水平也是追求的方向. 汽车噪声通过声辐射的方式传到车外、车内，为了达到国家规定的噪声标准，需要控制车辆外部噪声；随着现代汽车对乘坐的舒适性和行使安全性的要求越来越高，需要降低车辆内部的噪声。车内噪声过大会影响汽车的舒适性、语言清晰度，甚至影响驾驶员和乘客的心理、生理健康，如果驾驶员长期处于噪声环境中容易引起疲劳造成交通事故和生命危险；车外噪声过大会影响路人的身心健康。因此只有掌握车辆噪声产生机理采取对症下药就显得非常必要了。 1. 噪声的产生机理 车辆噪声主要是发动机噪声，按其产生的机理可以分为结构振动噪声和空气动力噪声。 1.1 空气动力噪声 凡是由于气体扰动以及气体和其他物体相互作用而产生的噪声称为空气动力噪声，它包括进气噪声、排气噪声、风扇噪声。进气噪声的主要成分通常包括：周期性压力脉动噪声、涡流噪声、气缸的亥姆霍兹共振噪声和进气管的气柱共振噪声；排气噪声是汽车及其发动机中能
量最大的最主要的噪声源，它的噪声往往比发动机整机噪声高 10~15dB(A) ，因此降低排气噪声是主要的；风扇噪声在空气动力噪声中，一般小于进、排气噪声，特别是近几年来，一些车辆装设车内空调系统及排气净化装置等原因，使发动机罩内温度上升，风扇负荷加大，噪声变得更加严重。 1.2 结构振动噪声发动机的每一个零件在激振力的作用下发生振动而辐射的噪声，根据激振力的不同可以分为燃烧噪声、机械噪声、液体动力噪声三类。燃烧噪声是指气缸燃烧压力通过活塞、连杆、曲轴、缸体等途径向外辐射产生的噪声；机械噪声是发动机的零部件作往复的运动和旋转运动产生的周期力、冲击力和撞击力对发动机结构激振产生的噪声；液体动力噪声是发动机中液体流动产生的力对发动机结构激振产生的噪声。此外，由于机械撞击、摩擦和机械载荷的作用，车内装备的运动部件也会产生振动和车内噪声。 综上所述，噪声源是由多方面引起的，它与车身结构的固有频率、振型、阻尼等模态参数有着密切的关系。 2. 噪声的控制措施在汽车发动机中, 柴油机的燃烧噪声在总噪声中占有很大比例。目前所研究的降噪措施主要有: (1) 采用隔热活塞以提高燃烧室壁温度, 缩短滞燃期,降低空间雾化燃油系统的直喷式柴油机的燃烧噪声。如尼莫尼克镍基合金是一种导热系数较低的材料, 用它制成活塞可使顶部凹坑燃烧室温度升高，在1500R/min时温度可升高100〜200C ,噪声降低2~4DB。 (2) 废气再循环。将发动机排出的废气部分通过进气管送回
汽车噪音分析与降噪措施 汽车噪音分析与降噪措施 着汽车工业及经济的发展,城市机动车辆数目剧增,伴随而来的交通污染也日益严重,其中汽车"噪音污染"被称为"城市新公害"。专家指出："汽车对环保造成的最大危害之一是噪音污染,这一问题必须引起特殊关注"。 40分贝是正常的环境声音,在此以上就是环境噪音。人们长期处在噪音的环境中,除了损伤听力外,还可引起心绪不宁、心情紧张、心跳加快、血压增高,甚至导致神经衰弱和脑神经机能不全等,严重危害了人们的身心健康。据调查,在所有噪音中,交通噪音约占各种声源的70％左右。因此,如何降低汽车噪音一直是世界汽车工业的一个重要课题。 汽车噪音的影响因素错综复杂,按噪音产生的过程和原理不同,可以分为与发动机有关的声源和与汽车行驶系有关的声源。与发动机有关的声源主要有：发动机进、排气噪声、发动机燃烧噪声、冷却风扇噪声、机体各部件间振动噪声。另外还包括其附件：如发动机、空压机、机油泵、水泵等辐射的声音。与汽车行驶有关的声源主要有：传动系机械噪音、轮胎滚动噪音、车声振动噪音、制动器噪声、车身和空气相对运动而产生的气流噪声。这些噪声随汽车和发动机形式不同而不同,与使用过程中的车速、发动机转速、加速状态、载荷及道路状况有关。以上噪声的产生都是被动的,只要车辆行驶,就有噪音的产生。 下面主要分析汽车产生噪音的原因及降噪措施,概括起来主要有以下几点： 一、发动机燃烧噪音：它是气缸内燃料燃烧时产生的噪音。燃烧噪音是由于气缸内周期变化的气体压力的作用而产生的。它主要取决于燃烧的方式和燃烧的速度。燃烧时汽缸压力通过活塞、连杆、曲轴、缸体及汽缸盖等引起发动机结构表面振动而辐射出噪音。在汽油机中,如果发生爆燃和表面点火不正常燃烧时,将产生较大的燃烧噪声。柴油机的燃烧噪音是由于燃烧室内气压急剧上升,致使发动机各部件振动而引起的噪声。一般来说柴油机的噪声比汽油机高得多,因此在这里主要讨论柴油机燃烧噪音的降噪措施。 1.采用隔热活塞以提高燃烧室壁温度,缩短滞燃气,降低空间雾化燃烧系统的直喷式柴油机的燃烧噪音。
汽车构造中的噪音与振动控制技术噪音和振动是汽车行驶过程中常见的问题，它们不仅影响了驾驶者 的舒适性，还可能对汽车的性能和耐久性造成负面影响。因此，在汽 车的设计和制造过程中，噪音与振动控制技术扮演着极其重要的角色。本文将探讨汽车构造中的噪音与振动控制技术的主要方法和应用。 一、噪音控制技术 1. 发动机噪音控制 发动机是汽车噪音的主要来源之一。为了降低发动机噪音，汽车制 造商采取了多种措施。首先是改进发动机的结构设计，减少气缸噪音 和活塞运动噪音。其次，采用吸声材料和隔音罩来减少发动机的噪音 传播。此外，优化排气系统和进气系统的设计，控制排气和进气噪音，也是降低发动机噪音的重要手段。 2. 车身噪音控制 除了发动机噪音外，汽车行驶过程中的风噪和路噪也会对驾驶者的 舒适性产生影响。为了降低车身噪音，汽车制造商借鉴了航空工程的 经验，采用了一系列的噪音控制技术。例如，在车身表面涂覆隔音材料，减少噪音的反射和传播；在车门和车窗密封处增加噪音隔断层， 阻挡噪音的进入；通过优化车身结构，减少共振现象的发生，从而降 低噪音的产生和传播。 二、振动控制技术
1. 引擎振动控制 除了噪音外，汽车的振动也是一个需要解决的问题。特别是发动机 振动，不仅影响驾驶者的舒适性，还可能对其他部件的正常运行造成 影响。为了降低发动机振动，汽车制造商采取了多种技术手段。首先 是改进发动机的结构设计，减少旋转部件的不平衡和共振现象。其次，通过增加发动机支撑系统，减少振动的传递和共振效应。此外，采用 阻尼材料和振动吸收器，也是控制发动机振动的有效方法。 2. 悬挂系统振动控制 悬挂系统是汽车行驶过程中承受的振动最大的部件之一。为了提高 行驶的平稳性和驾驶的舒适性，汽车制造商采用了多种悬挂系统振动 控制技术。例如，通过使用弹性悬挂材料，减少悬挂系统的刚度，从 而降低振动的传递和共振的发生。此外，采用主动悬挂系统和自适应 悬挂系统，通过电子控制单元实时监测和调节悬挂系统的刚度和阻尼，也可以有效控制振动。 三、噪音与振动控制技术的应用 噪音与振动控制技术在汽车设计和制造中得到了广泛的应用。不仅 高端豪华汽车，普通家用车也在不断地引入和优化这些技术。通过采 用先进的材料和工艺，汽车制造商可以在保证车辆性能和耐久性的前 提下，提升驾驶者的舒适性。此外，噪音与振动控制技术也对汽车产 业的可持续发展产生了积极的影响，减少了环境噪声的污染，提升了 汽车品牌形象。
车辆噪声振动产生的原因危害及预防控制措施 随着汽车工业的迅速发展，人们对于汽车的舒适性和振动噪声控制的要求越来越严格。据国外有关资料表明，城市噪声的70%来源于交通噪声，而交通噪声主要是汽车噪声。它严重地污染着城市环境，影响着人们的生活、工作和健康。所以噪声的控制，不仅关系到乘坐舒适性，而且还关系到环境保护。然而一切噪声又源于振动，振动能够引起某些部件的早期疲劳损坏，从而降低汽车的使用寿命;过高的噪声既能损害驾驶员的听力，还会使驾驶员迅速疲劳，从而对汽车行驶安全性构成了极大的威胁。所以噪声控制，也关系到汽车的耐久性和安全性。因此振动、噪声和舒适性这三者是密切相关的，既要减小振动，降低噪声，又要提高乘坐舒适性，保证产品的经济性，使汽车噪声控制在标准范围之内。 1噪声的种类 产生汽车噪声的主要因素是空气动力、机械传动、电磁三部分。从结构上可分为发动机(即燃烧噪声)，底盘噪声(即传动系噪声、各部件的连接配合引起的噪声)，电器设备噪声(冷却风扇噪声、汽车发电机噪声)，车身噪声(如车身结构、造型及附件的安装不合理引起的噪声)。其中发动机噪声占汽车噪声的二分之一以上，包括进气噪声和本体噪声(如发动机振动，配气轴的转动，进、排气门开关等引起的
噪声)。因此发动机的减振、降噪成为汽车噪声控制的关键。 此外，汽车轮胎在高速行驶时，也会引起较大的噪声。这是由于轮胎在地面流动时，位于花纹槽中的空气被地面挤出与重新吸入过程所引起的泵气声，以及轮胎花纹与路面的撞击声。 (1)发动机本体噪声 降低发动机本体噪声就要改造振源和声源，包括用有限元法等方法分析设计发动机，选用柔和的燃烧工作过程，提高机体的结构刚度，采用严密的配合间隙，降低汽缸盖噪声。例如在油底壳上增设加强筋和横隔板，以提高油底壳的刚度，减少振动噪声。另外，给发动机涂阻尼材料也是一个有效的办法。阻尼材料能把动能转变成热能。进行阻尼处理的原理就是将一种阻尼材料与零件结合成一体来消耗振动 能量。它有以下几种结构：自由阻尼层结构、间隔自由阻尼层结构、约束阻尼层结构和间隔约束阻尼层结构。它的采用明显地减少了共振的幅度，加快了自由振动的衰减，降低各个零件的传振能力，增加了零件在临界频率以上的隔振能力。 目前，已有一些国家的专家设计了一种发动机主动隔振系统，用于减少发动机振动，以达到降低噪声的目的。
汽车动力系统的噪音与振动控制技术随着汽车工业的进步和普及，人们对于汽车的噪音和振动控制技术 也提出了更高的要求。本文将就汽车动力系统的噪音与振动控制技术 进行论述，介绍相关的理论和应用。 一、汽车噪音与振动现状分析 汽车噪音主要来自于发动机、排气系统、传动系统以及轮胎与路面 的摩擦等。同时，汽车的振动也会对车身和零部件产生不同程度的影响。噪音与振动不仅影响驾乘者的舒适性和健康，也对周围环境造成 困扰。因此，控制和减少汽车动力系统的噪音与振动成为了一项重要 的研究课题。 二、噪音与振动的产生机理 1. 发动机噪音与振动：发动机的爆震、排气和进气阀门的开闭、曲 轴和活塞的运动等都会产生噪音和振动。 2. 排气系统噪音与振动：排气管道和中段消声器的设计和材料选择，直接影响排气系统的噪音和振动。 3. 传动系统噪音与振动：齿轮传动、联轴器和轴承的摩擦和振动等 都会产生噪音和振动。 4. 轮胎与路面噪音与振动：车轮与路面的接触会产生颠簸和摩擦， 进而产生噪音和振动。 三、汽车动力系统噪音与振动控制技术
为了控制和降低汽车动力系统的噪音和振动，相关的技术和措施被研发和应用： 1. 发动机隔离措施：使用隔离支撑和悬挂装置来减少发动机噪音和振动的传播。 2. 声学隔离与吸声材料：在车内壁面和底板等位置使用隔音和吸声材料，减少噪音传播。 3. 振动补偿技术：通过控制反馈和振动传感器来实时调整车身和零部件的振动。 4. 换向消音器设计：采用特殊的换向消音器结构和材料，有效降低排气系统噪音。 5. 优化传动系统设计：通过改进齿轮设计、减震装置的使用和优化联轴器等，控制传动系统的噪音和振动。 6. 轮胎和路面的改进：通过改进轮胎的胎面材料和减震结构设计，降低轮胎与路面间的噪音和振动。 四、噪音与振动控制技术的发展前景 随着科技的不断进步和汽车工业的发展，噪音与振动控制技术将继续得到改进和完善。未来的发展趋势包括： 1. 新材料的应用：开发和应用高性能的减震材料和吸声材料，提升噪音和振动控制效果。
车辆动力系统的噪音与振动控制随着汽车工业的快速发展，车辆动力系统的噪音和振动问题逐渐引起了人们的关注。噪音和振动不仅会影响驾驶员和乘客的舒适性，还会对车辆的性能和寿命产生不利影响。因此，控制车辆动力系统的噪音与振动成为了汽车工程领域中的一个重要课题。 一、噪音与振动的来源 车辆动力系统的噪音与振动主要来自于发动机、传动系统和底盘等部件。发动机的燃烧过程会产生较大的振动和噪音，尤其是在高负荷工况下。传动系统中的齿轮啮合、离合器和变速器的工作也会引起噪音和振动。底盘部件的运动和轮胎与道路之间的摩擦也会产生噪音和振动。 二、噪音与振动的危害 车辆动力系统的噪音与振动不仅会影响驾驶员和乘客的舒适性，还会对车辆的性能和寿命产生不利影响。噪音和振动会加速零部件的磨损和疲劳，从而缩短车辆的使用寿命。高强度的振动还可能导致零部件松动，进一步引发故障和事故。此外，噪音和振动还对驾驶员的健康产生负面影响，长期暴露在噪音环境下容易引发听力损伤和心理问题。 三、噪音与振动控制的原则 有效控制车辆动力系统的噪音与振动需要遵循以下原则：
1. 降低噪音和振动产生的根源：通过改进发动机、传动系统和底盘 设计，优化机械零部件和降低燃烧噪音，从而减少噪音和振动的产生。 2. 减少噪音和振动的传递途径：采用减振材料和隔音材料，增加零 部件之间的缓冲层，有效减少噪音和振动的传递，降低车内的噪音水平。 3. 优化车辆动力系统的悬挂和减震系统：合理调整悬挂和减震系统 的参数，提高车辆的悬挂刚度和减震效果，从而减少噪音和振动对车 辆的影响。 4. 应用控制策略和技术手段：利用现代控制理论和技术手段，例如 主动噪音控制和主动振动控制，通过传感器和控制器对噪音和振动进 行实时监测和调节，有效降低车辆动力系统的噪音和振动水平。 四、噪音与振动控制的方法 为了控制车辆动力系统的噪音与振动，可以采取以下方法： 1. 发动机优化：通过优化燃烧过程，减少燃烧噪音和振动。采用减 震支撑和改进排气系统等手段，降低发动机的振动和噪音。 2. 传动系统优化：采用先进的齿轮设计和制造工艺，减少齿轮啮合 时的噪音和振动。合理选择离合器和变速器的参数，提高其工作效率 和减振能力。 3. 底盘系统优化：优化底盘的结构和材料，提高车辆的刚度和减振 性能。采用主动悬挂和电子控制减震系统，实现动态调节和控制，降 低路面振动的传递。
交通噪声影响因素及掌握措施 影响因素 道路交通噪声是一种非稳态的、起伏很大的随机噪声，其大小不仅与车辆流量、车辆种类速度快慢及鸣笛有关，而且与街道宽窄、路面条件及两旁建筑等有关。 城市道路交通噪声是由于车辆在道路上行驶，车辆自身驱动系统(包括发动机、风扇、变速箱进排气系统、轮轴等)以及轮胎与路面摩擦所产生的噪声。影响道路交通噪声的因素有许多，主要因素有车速、车流量和路面宽度。 掌握措施(1)抑制噪声源 ①合理设计、改造和使用车辆。比如：采纳高效率排气消音器、发动机隔声罩、低噪声轮胎等。此外，道路噪声尤其是噪声峰值，主要打算于载重汽车、公共汽车等重型车辆, 因此低噪声讨论的主要对象应当是这类车辆。 ②完善交通组织和交通法规。比如：在交通干线交叉口设置明显的限速标志及限制交通流量标志，保证车辆匀速行驶，尽量削减机动车频繁刹车和启动造成的偶发噪声；严格禁止超龄、重载、噪声不达标车辆上路行驶，市区禁止鸣笛等。 ③调整路网规划，选用低噪声路面。据调查，汽车行驶在沥青混凝土路面比行驶在水泥混凝土路面噪声要低1〜3 dB(A) o具有降噪功能的沥青低噪声路面有：排水路面、阻尼路面、多孔弹性路面、粗纹理路面。 (2)阻断交通噪声传播 ①依靠隔声屏障来降低噪声。隔声屏障是建筑在道路沿线和居民区之间的实体障碍物, 对处于声影区的接收点有特别好的降噪效果，可降噪5〜15 dB(A) o ②在道路与接收点之间种植绿化林带。绿化林带具有防噪、防尘、水土保持、改善和美化生态环境等综合功能。 大路交通噪声声源的掌握措施 (1)通过削减机动车的数量或者改进机动车辆降低大路交通噪声在一般状况下，交通流量削减一半，噪声削减3dB。 (2更新旧的、噪声污染严峻的车辆，限制噪声污染严峻的重型卡车等机动车的活动范围 在环境噪声要求较高的区域重点掌握重型车辆的车流量。 (3的机动车实行更严格的噪声标准，这种标准可以反映最近的经济许可的技术，并且要有适当的政策激励来促使这种技术得到普及；
汽车室内噪声分析及其控制摘要 随着社会的进步和人民经济水平的快速提升，汽车在人们的日常生活中也变 得越来越重要，衡量汽车品质的指标有动力性、安全性、可靠性、轻量化还有舒 适性等，而舒适性始终是汽车的热点研讨项目。汽车的NVH性能也越来越受到各 国和相关企业的重视，故而提升汽车舒适性的关键就是减小汽车中的振动噪声。 关键词：汽车，室内噪声，控制 第1章绪论 近十年来，我们国家的国民经济一直在持续发展，人民的生活有了很大提升。因此人们对生活质量有了愈来愈高的要求，汽车早已变成了人们出行或远游常用 的交通手段。由于现代社会的科技开始飞速发展，客户群体愈发要求汽车产品具 有更高的速度，更轻的重量和乘坐舒适性。 第2章汽车室内噪声的形成 2.1 汽车室内噪声形成的途径 汽车内部噪音不仅与发动机转速有关，而且与车辆速度有关。同时，在不同 的频带中有不一样的噪声源。在低速行驶时，汽车的大部分振动噪声均来自发动机。在中等速度下，轮胎和路面之间的摩擦是振动和噪音的根本原因。高速驾驶时，振动噪声主要来自于车身与空气摩擦。 2.1.1 车身振动噪声 车身是一个复杂的结构体，包括骨架，包括墙板。振动状态非常复杂，因此 会同时激发发动机振动和道路振动。车身的前部主要是前轮的振动力，这是前轴 的垂直振动，车身和发动机的独立质量以及悬架的纵向振动的主要弯曲共振。
2.1.2 空气流动噪声 空气流动噪声会给车内带来更大的噪声影响。因其频率正常情况在2000Hz 上下。尽管不同的车型其产生噪声的部位存在区别，但无论哪种车型，如果车身外观不够细腻，车身的气流不是线性的，还是窗户的组装调整不当，汽车外部的许多颠簸都会增加车身的气流噪音。 2.1.3 其它因素引起的噪声 在汽车工作期间，变速箱系统、悬架、轮胎和其他部件产生的摩擦和碰撞噪音也通过车身上的间隙传递到汽车上，当汽车开始高速行驶时，它会在车身表面产生凸起的结构。从而产生高速气流和摩擦，使车身振动，并在车内产生噪音。 2.2 汽车室内噪声的主要来源 发动机是产生车内噪声的主要部分，除此之外还有底盘、排气系统等方面带来的噪声。上述噪声主要通过两个渠道影响汽车内部：其一是空气传播，其二是结构传导。 第3章汽车发动机的噪声的控制方法 3.1 发动机噪声产生机理 在一般情况下，发动机燃烧噪声与发动机转速成比例增加，并且燃烧噪音每10倍于汽油发动机的速度增加，燃烧产生的噪声会增加50dB。 3.2 发动机噪声解决方法 1.燃烧噪声的控制 气缸压力跟噪声都具有周期性。发动机气缸压力增加率与燃烧产生的噪声之间存在非常直接的关系，压力谱的低频部分取决于最高压力，中高频取决于压力梯度的增加。
汽车振动噪声与控制文献综述 中国汽车产业已进入内涵式发展的稳健增长期，车型品质的提升已取代产能的增长成为发展的主流，这对汽车的噪声、振动与声振粗糙度(Noise, Vibration, Harshness, NVH)提出日益苛刻的要求，使得汽车NVH性能越来越受到重视，成为衡量汽车品质最重要的指标之一。 前期汽车NVH控制主要集中在发动机、车身等主要系统上，随着这些主要系统的NVH问题得到解决，其研究重心开始转向声品质技术、新能源汽车NVH、车身底盘NVH、制动系和悬架系NVH以及振动主动控制等方面。 汽车的NVH问题可以从三个层面上考虑：接受体（方向盘的加速度或人耳处的声压等，但最终是人对振动噪声的感觉）；传递路径（隔振隔声系统，车身及内饰等）；振动噪声源（发动机/驱动电机、齿轮传动系统、路面不平、风噪声等）。 一、接受体处NVH分析与控制 1.1声品质评价 首先，在对车辆振动与噪声进行分析前需对其NVH状况进行评价。驾驶室内成员处的振动评价相对简单，而人耳对噪声的感知则较为复杂，同时由于汽车车身及底盘技术、汽车发动机技术的突飞猛进，特别是新能源汽车的持续推广，除发动机噪声外，其他排气噪声、传动系噪声、轮胎噪声、空气动力噪声及车身壁板结构振动辐射噪声等，对车辆整体噪声的贡献相对增大，使得车辆噪声控制问题变得更加复杂。 因此，声品质技术应运而生。声品质是指在特定的技术目标或任务内涵中声音的适宜性，声品质中的“声”是人耳的听觉感知，“品质”则是指人耳对声音事件的听觉感知过程，并最终做出的主观判断。人是声品质最终的接受者和最直接的评价者，声品质受到声音固有特性、评价者的生理、心理等各方面的综合影响，因此声品质的研究是一个综合多领域的多学科研究。 声品质主观评价是以人为主体，通过问卷调查或评审团评议的形式，运用试验心理学来研究噪声问题，涉及测试对象选择、噪声准备、听测环境和评价方法
浅谈汽车车内噪声产生机理及控制技术 人们在使用汽车的过程中，不仅关注汽车整体的运行舒适度，对于车内产生的噪音要求也越来越高，只有提升相应的车内环境整改，才能实现车内噪声水平的合理化下降。车内产生的噪音会影响驾驶员的整体驾驶感受，并且会对驾驶员接收外界信号的能力产生不良影响，相关的研究人员要以科学合理的方式对整体车内噪音进行集中化的处理和控制。 1 汽车车内噪声产生机理 汽车内产生噪音主要是由于声源和振动源的影响，导致车内整体的架构发生振动，使车内发生混响，在人的耳朵听来就形成了噪音。具体的产生机理如图1所示： 对于图1中出现的声源，主要来源于汽车自身发动机产生的噪音、车体底盘产生的噪音以及由于基础气体流动产生的噪音，这些基础声源汇聚在一起，在车体内产生了不和谐的声音结构。通过车体内部的壁板和缝隙传播，在车内形成内部噪音。车外产生的噪音也会通过车身壁板的振动，传入车内形成噪音。对于图中出现的振动源，主要来源于汽车自身的发动机和整体传动系统产生的基础振动，由于汽车在实际运行过程中，与地面会产生一定的摩擦和振动，这些振源结合在一起，就构成了基本的车内振动，再通过车体以及车的基本架构，形成车内噪音。两种振动会进行基础效果叠加，虽然很难区分具体的噪音来源，但是由于基本的声频和路径不同，在进行必要的控制措施运行时，还是要进行针对的处理和管控。另外，汽车的基础构造决定了整体车架具有很好的声反射效应，在车体呈现密封的状态下，声音经过多次的传播和叠加就形成了车内噪音。 2 汽车车内噪声传播路径 噪音在车内传播主要的路径是固体和气体，发动机表面产生的辐射性噪声、基础的气体流动噪声等都是通过基本空气进行传播的，整体传播路径非常明显。而汽车自身发动机以及轮胎，还有路面产生的振动等，这些元素产生的噪音是通过固体进行反射叠加产生的。具体的传播路径如图2所示： 整体噪声的基本传播途径中，这两者传播噪音的比例，由于不同车型结构会产生一定的数值差异。当整体声音的频率在450～500Hz之间主要的传播路径就
汽车车身噪声与振动控制技术汽车在行驶过程中会产生各种各样的噪声和振动，这些噪声和振动不仅会影响驾驶者的舒适性，还有可能导致车辆的损坏以及对周围环境造成污染。因此，控制汽车车身噪声和振动成为了汽车制造商和工程师们的重要任务之一。随着科技的进步，汽车车身噪声与振动控制技术也得到了长足的发展。 1. 汽车噪声和振动的来源 在了解和掌握噪声和振动控制技术之前，我们首先需要了解噪声和振动的来源。汽车车身噪声和振动主要来自于以下几个方面： 1.1 发动机噪声和振动：汽车的发动机是噪声和振动产生的主要源头之一。机械运转和爆炸过程会产生很大的噪声和振动。 1.2 路面噪声和振动：汽车在行驶过程中，轮胎和地面的摩擦会产生噪声和振动。 1.3 车辆空气动力学噪声和振动：汽车在高速行驶时，车身与空气的相互作用也会产生噪声和振动。 1.4 车辆骨架噪声和振动：车辆的车架、车身等部件之间的连接和振动也会引起噪声和振动。 2. 噪声和振动控制技术 为了降低汽车车身噪声和振动，汽车制造商采用了许多控制技术。以下是一些常见的噪声和振动控制技术：
2.1 降噪材料的应用：制造商在汽车的车身、座椅和地毯等区域采 用吸音材料和隔音材料，以吸收和隔离噪声。 2.2 噪声和振动的隔离：通过改善车辆的悬挂系统和减震系统，阻 止噪音和振动传递到车身。 2.3 发动机和排气系统的优化：优化发动机和排气系统的设计，减 少机械运转和爆炸过程中产生的噪声和振动。 2.4 车身结构的优化：改善车身结构和连接方式，降低车辆骨架噪 声和振动。 3. 新技术在噪声和振动控制方面的应用 随着科技的不断发展，还有一些新的技术在汽车车身噪声和振动控 制方面得到了应用。 3.1 主动噪声和振动控制技术：该技术使用传感器和控制器，对车 辆的噪声和振动进行实时监测和控制，以达到降低噪声和振动的效果。 3.2 振动能量回收技术：该技术利用车辆行驶时产生的振动能量， 将其转化为电能并储存起来，从而减少能量浪费和噪声产生。 4. 未来的发展趋势 在未来，汽车车身噪声和振动控制技术将继续向更高的水平发展。 4.1 材料的创新：新的材料将会被开发出来，具有更好的吸音和隔 音性能，从而实现更好的噪声和振动控制效果。
车辆噪音扰民处理方案 随着城市化进程的不断推进，车辆噪音成为了困扰人们的一大问题。交通工具 的数量和种类不断增加，车辆噪音对市民的身心健康产生了负面影响。如何有效地减少车辆噪音对居民的扰民影响，是目前很多城市都在思考的问题。下面我们来探讨一些车辆噪音扰民处理方案。 1. 道路噪音治理 道路噪音是车辆噪音最常见的表现形式之一，因此，对道路进行噪音治理，是 减少车辆噪音的有效手段。措施可以包括： 1.噪音屏障：在道路两侧建立噪音屏障可以有效地阻挡车辆噪音的传播， 减少噪音对周边群众的影响。 2.路面改造：路面材料的质量和摩擦系数会直接影响车辆噪音的大小， 因此道路采用低噪音路面材料可以有效降低车辆噪音。 3.限制车速、禁止鸣笛：限制车速、禁止鸣笛能够减少车辆对居民造成 的噪音污染。 2. 车辆噪音治理 除了道路噪音治理，车辆本身的噪音也是必须要解决的问题。从源头上减少车 辆噪声的产生，可以采取以下措施： 1.德国维也纳条约标准：该标准规定了三个不同等级的车辆噪声控制， 对于公路、市区道路和住宅区分别有不同的标准。新车需要通过该标准的检测才能上市销售。 2.使用低噪音轮胎和发动机：低噪音轮胎和发动机能够有效减少车辆噪 音的产生。 3.正常维护汽车：定期保养、更换磨损严重的零部件可以有效减少车辆 噪音。 3. 加强管理和执法 加强交通管理和执法力度是缓解车辆噪音的重要手段。可以采取以下措施： 1.增加交通巡逻力度：加强交通巡逻力度，及时处理违法行为，对违法 者进行罚款和惩罚，促使他们遵守交通规则。
2.建立信访举报渠道：建立便捷的信访举报渠道，方便市民举报违法行 为，加大对违法者的打击力度。 4. 加强公众宣传 加强公众宣传，提高市民的环保意识和文明行为，也是降低车辆噪音的重要途径。可以采取以下措施： 1.宣传交通文明，引导市民遵守交通规则，不做危险驾驶和恶意鸣笛等 行为。 2.引导市民选择低噪音环保交通工具，如步行、自行车和公共交通工具 等。 3.加大对环保的宣传教育力度，提高市民环保意识。 综上所述，减少车辆噪音对居民生活的影响，需要从政府、企业和个人等多方面入手，采取合理有效的措施，才能达到理想的效果。