車輛噪聲污染的危害與控制

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引　言

　　隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，人們對(duì)于汽車的舒適性和振動(dòng)噪聲控制的要求越來越嚴(yán)格。據(jù)國(guó)外有關(guān)資料表明，城市噪聲的70%來源于交通噪聲，而交通噪聲主要是汽車噪聲。它嚴(yán)重地污染著城市環(huán)境，影響著人們的生活、工作和健康。所以噪聲的控制，不僅關(guān)系到乘坐舒適性，而且還關(guān)系到環(huán)境保護(hù)。然而一切噪聲又源于振動(dòng)，振動(dòng)能夠引起某些部件的早期疲勞損壞，從而降低汽車的使用壽命；過高的噪聲既能損害駕駛員的聽力，還會(huì)使駕駛員迅速疲勞，從而對(duì)汽車行駛安全性構(gòu)成了極大的威脅。所以噪聲控制，也關(guān)系到汽車的耐久性和安全性。因此振動(dòng)、噪聲和舒適性這三者是密切相關(guān)的，既要減小振動(dòng)，降低噪聲，又要提高乘坐舒適性，保證產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性，使汽車噪聲控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。

1　噪聲的種類

　　產(chǎn)生汽車噪聲的主要因素是空氣動(dòng)力、機(jī)械傳動(dòng)、電磁三部分。從結(jié)構(gòu)上可分為發(fā)動(dòng)機(jī)(即燃燒噪聲)，底盤噪聲(即傳動(dòng)系噪聲、各部件的連接配合引起的噪聲)，電器設(shè)備噪聲(冷卻風(fēng)扇噪聲、汽車發(fā)電機(jī)噪聲)，車身噪聲(如車身結(jié)構(gòu)、造型及附件的安裝不合理引起的噪聲)。其中發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲占汽車噪聲的二分之一以上，包括進(jìn)氣噪聲和本體噪聲(如發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)，配氣軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)、排氣門開關(guān)等引起的噪聲)。因此發(fā)動(dòng)機(jī)的減振、降噪成為汽車噪聲控制的關(guān)鍵。

　　此外，汽車輪胎在高速行駛時(shí)，也會(huì)引起較大的噪聲。這是由于輪胎在地面流動(dòng)時(shí)，位于花紋槽中的空氣被地面擠出與重新吸入過程所引起的泵氣聲，以及輪胎花紋與路面的撞擊聲。

2　噪聲要求

　　歐洲的法規(guī)規(guī)定，從1996年10月起，客車的外部噪聲必須從77dBA降到74dBA，減少了一半噪聲能量，到本世紀(jì)末進(jìn)一步降低到71dBA。日本的法規(guī)規(guī)定，小型汽車在今后十年內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)控制在76dBA以下。國(guó)內(nèi)的一些大城市也計(jì)劃在2010年交通干線的噪聲平均值控制在70dBA以內(nèi)。而據(jù)國(guó)內(nèi)目前有關(guān)資料表明，國(guó)內(nèi)的大客車的噪聲許可值則不得超過82dBA，輕型載貨車為83.5dBA。由此可見，我國(guó)在車輛噪聲控制方面還得狠下工夫。

3　噪聲評(píng)價(jià)

噪聲評(píng)價(jià)指標(biāo)主要是指車內(nèi)、外的噪聲值和振動(dòng)適應(yīng)性。評(píng)價(jià)方法可分為主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)。影響汽車噪聲主觀評(píng)價(jià)的主要因素是舒適性、響度和確定性，例如可以利用語義微分法進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)。在客觀評(píng)價(jià)時(shí)，可以采用PCNM噪聲測(cè)量裝置測(cè)量試驗(yàn)進(jìn)行分析；此外模擬技術(shù)中的有限元法(FEM)和邊界元法(BEM)也被廣泛應(yīng)用。

4　噪聲的控制

　　根據(jù)噪聲產(chǎn)生和傳播的機(jī)理，可以把噪聲控制技術(shù)分為以下三類：一是對(duì)噪聲源的控制，二是對(duì)噪聲傳播途徑的控制，三是對(duì)噪聲接受者的保護(hù)。其中對(duì)噪聲源的控制是最根本、最直接的措施，包括降低噪聲的激振力及降低發(fā)動(dòng)機(jī)部位對(duì)激振力的響應(yīng)等，即改造振源和聲源。但是對(duì)噪聲源難以進(jìn)行控制時(shí)，就需要在噪聲的傳播途徑中采取措施，例如吸聲、隔聲、消聲、減振及隔振等措施。汽車的減振降噪水平與整車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性及強(qiáng)度、剛度、質(zhì)量、制造成本和使用密切相關(guān)。

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