简析车辆噪声的控制措施

【摘要】本文通过分析车辆在行驶中产生噪声的各类影响因素，从噪声源和噪声传播途径两个方面，提出了控制噪声的有效措施。

【关键词】噪声源噪声控制措施传播途径

随着汽车保有量的增加，在现代城市环境噪声源中，机动车辆产生的噪声最大，加上机动车辆噪声是流动性的，影响范围大，干扰时间长。其影响程度日益严重，成为公害之一。在一些人口密集，交通发达的城市，这种交通噪音的污染就更为严重。

为了达到人类与汽车共存，降低噪音污染和危害，必须保护好环境，合理实施降低噪音的应对措施，也关系到汽车的耐久性和安全性。从未来的发展趋势看，今后为确保汽车噪音对环境的影响，行驶噪音的限制措施会得到强制执行；也会通过改变交通流量以改变区域交通形态来降低噪音；因此，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，这正是汽车工业发展的一个重要方向。

1 车辆噪声源分析

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。

2 噪音控制措施

噪音的控制具体到技术层面，根据噪声产生和传播的机理，把噪声控制技术分为以下三类：一是对噪声源的控制，二是对噪声传播途径的控制，三是对噪声接受者的保护。其中对噪声源的控制是最根本、最直接的措施。但对噪声源难以进行控制时，就需要在噪声的传播途径中采取措施。

2.1 噪声源控制（从机械原理出发的噪音控制措施）

改进机械设备结构、应用新材料来降噪。随着材料科技的发展，各种新型材料应运而生，用一些内摩擦较大、高阻尼合金、高强度塑料生产机器零部件已变成现实。例如，在汽车生产中就经常采用高强度塑料机件。对于风扇，不同形式的叶片，产生的噪音也不一样，选择最佳叶片形状，可降低噪音。例如，把风扇叶片由直片式改成后弯形，或者将叶片的长度减小，都可以降低噪音。一般齿轮传动装置产生的噪音较大，达 90dB ，若改用皮带传动代替一般齿轮转动，由于皮带能起到减振阻尼作用，因此可降低噪音15dB 左右 。

提高零部件加工精度和装配质量。零部件加工精度的提高，使机件间摩擦尽量减少，从而使噪音降低。提高装配质量，减少偏心振动，以及提高机壳的刚度等，都能使机器设备的噪音减小。对于轴承，若将滚子加工精度提高一级，轴承噪音可降低10dB 。

从机械原理出发的噪音控制主要取决于汽车的研发和生产组装等环节，一般是在车辆出厂之前采取的降噪措施。后期的使用和维护过程中，避免机械设备和车辆的空载和超载，选用好的油脂，都可以减轻噪音。

2.2 噪声传播途径控制（从声学原理出发的噪音控制措施）

除了以上几种降低噪音的办法外，还可以采用声学控制方法降低噪音，主要包括吸音、隔音、减震、密封等。 对于汽车噪音控制来说，由于发动机、排气管、轮胎等引发噪音的部件在车辆出厂的时候就定型了，因此各部件的设计水平和组装工艺就决定了噪音的大小，也同时体现了一部车子的技术水平和科技含量。平静汽车隔音主要是从控制阻隔传播途径入手进行研发。

2.2. 1吸音

在汽车有限空间内的噪音包括直达噪音和反射噪音两部分。吸音是用特种被动式材料来改变声波的方向，以吸收其能量。合理的布置吸音材料，能有效降低声能的反射量，达到吸音降噪的目的。常用的吸音材料由于受环保、防水、防火、轻量化等条件的限制，能够用于汽车的吸音材料比较少见，平静隔音吸音棉是研发人员在研究分析多款车型噪音特点的基础上，针对汽车噪音特点创造性的开发出异型吸音槽设计，在传统的一个单位的隔音面积上集成了 2 倍以上的吸音面积，每个吸音槽的宽窄、深浅、坡度和曲率都是针对轿车噪音的特点经数学算法仿真模拟并精确确定的。由于吸声层的逐渐过渡性质，材料的声阻抗与空气的声阻抗能较好地匹配，使较宽频段的声波都能被高效地吸收。

2.2. 2 隔音

隔音方法就是用某种隔音材料将声源与周围环境隔离，使其辐射的噪声不能直接传播到周围区域，从而达到控制噪音的目的。隔音的实质是尽量衰减从声源辐射出的声音，常用措施有隔音材料和隔音结构。一般理论认为，单层隔板的隔音效果与隔板的面密度有密切关系，平静隔音的技术人员通过试验进一步发现，同一材质相同面密度的隔板在低、中、高等不同的频段会表现出不同的隔音性能。

2.2.3 减震

汽车的外壳一般都是由金属薄板制成，车辆行驶过程中，震源把它的震动传给车体，在车体中以弹性波形式进行传播，这些薄板受激震动时会产生噪音，同时引起车体上其它部件的震动，这些部件又向外辐射噪音，在该传播途径上安装弹性材料或元件，隔绝或衰减震动的传播，就可以实现减震降噪的目的。可用的减震措施主要有隔震减震和阻尼减震，平静汽车阻尼防护胶就是在阻尼减震原理的基础上研发的。此外，平静吸音棉在粘贴过程中采用人工刷胶的方式，专用的胶粘剂在固化以后会具有良好的弹性和柔韧性，形成一道阻尼减震层，可以耐受车体的冲击与振动。

2.2.4 密封

大量试验表明：车内整体噪音的控制与车体的密封性能密切相关。好的密封可以有效降低车辆整体噪音，尤其对高速行驶过程中的风噪有很好的抑制效果。车辆行驶过程中产生的扰流是引起风噪的根源——车辆高速行驶过程中车身某一部件处会出现周期性气流分离，涡从车身两侧拖出，顺气流方向移动，从而产生噪音。预防这种噪音产生的办法是尽量避免产生气流分离并用恰当的方法扰乱周期性的尾流。一般的密封仅仅是利用密封性的提高把噪音阻隔在外，平静专业密封条在阻隔噪音的同时，还会避免气流分离并对周期性的尾流达到扰乱，从根本上降低风噪。

结语

城市噪声主要来源于机动车辆噪声，成为影响人们正常生活的环境污染。因此，机动车辆噪声控制不仅关系到汽车的耐久性、安全性及乘坐舒适性，而且还关系到环境保护。汽车噪声控制是世界汽车工业的一个重要课题，既要减小振动，降低噪声，又要提高乘坐舒适性，保证汽车的经济性。

参考文献

[1]陈家瑞 .汽车构造（第三版）.北京：人民交通出版社，1995

[2]周湧麟，李树珉 .汽车噪声原理、检测与控制.北京：中国环境科学出版社，1992