出口欧洲车辆车内外噪声控制
2010-01-08林烨
林 烨
出口欧洲车辆车内外噪声控制
林 烨
厦门金龙联合汽车工业有限公司
结合金龙客车出口欧洲产品,介绍客车车身方面实施的车辆噪声控制方法,以及采取对应方法后的成效。为客车车身被动降噪措施提供参考。
金龙客车;加速行驶车外噪声;匀速行驶车内噪声;阻尼;吸声降噪
随着公司海外战略的确定和实施,这几年金龙客车海外市场取得了很大进步。凭借具有竞争力的性价比优势,公司产品开始进入客车的前沿市场欧洲。为了成功进入欧洲市场,设计人员根据欧盟法规和客户需求,对出口欧洲的产品作了很多改善。车内外噪声的控制就是其中一个项目。
1 车辆初始状态说明
在进入欧洲市场前,为了验证噪声指标是否和欧盟法规相符,设计和试验工程师根据QC/T57-93《汽车匀速行驶车内噪声测量方法》和GB1495-2002《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》,对出口欧洲产品XMQ6127车型车内外噪声分别作了测试。结果如表1和表2所示:
表1 汽车匀速行驶车内噪声测量数据汇总表
表2 汽车加速行驶车外噪声测量数据汇总表
车辆状况选用档位入线转速/(r·min-1)位置次数测量结果各侧平均值/dB(A)最终结果/dB(A)出线转速/(r·min-1) 原始车况3档,1 050左侧183.182.882.82 000 282.4 382.5 483.1 右侧182.782.62 000 282.4 382.5 482.8
车外噪声方面,根据GB1495-2002《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》规定,大型客车车外噪声限制为83dB(A)。但欧盟70/157/EEC指令规定相应类型客车车外噪声限值为80dB(A)。因此,XMQ6127车型车外噪声测量结果符合国内法规要求,但无法满足欧盟法规,需要改善。
车内噪声方面,根据GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》,客车以50 km/h的速度匀速行驶时,客车车内噪声不应当大于79 dB(A)。另外,国家交通部JT/T325-2006《营运客车类型划分及等级评定》中对大型客车车内噪声分级如表3所示。
表3 大型客车车内噪声和评定等级对应表
目前欧盟法规尚未对车内噪声限值作明确规定,但由于车内噪声和乘坐舒适性直接相关,欧洲客车制造商和客户对车内噪声的控制要求很严格。因此,XMQ6127车型的车内噪声测量值虽满足国内法规,但还是偏高。设计人员的目标是实现车内噪声值达到国内大型客车高三级标准。
综上,目前XMQ6127车型车内外噪声值均需要进一步降低,以提升产品的性能,最大程度满足客户需求。
2 具体实施降噪措施
噪声的产生经过3个环节:噪声源—中间传播途径—接收者。根据具体情况对此过程中的任一环节采取相应的措施,均可以有效的控制噪声。受噪声研究水平和试验条件的限制,对XMQ6127出口欧洲产品的噪声控制主要围绕中间传播途径这一中间环节展开。
2.1 车外加速噪声的控制
2.1.1发动机本体噪声的控制
发动机本体噪声主要由燃烧噪声、活塞敲击噪声、配气机构噪声等构成。受试验水平限制,暂时没有直接在发动机本体上采取降噪措施。发动机本体噪声控制主要通过改进发动机仓的吸声隔热措施来完成。
首先改进发动机仓顶部降噪隔热结构。原有结构偏于考虑隔热要求,对于减振吸声性能考虑不够,结构如图1所示,由玻璃棉板外覆铝箔,再用网孔铝板压紧固定于顶部钢板表面。由于玻璃棉板本身低频吸声性能较差,外敷铝箔又影响高频吸声性能,因此该结构吸声性能待改进。改进后的结构首先在钢板表面均匀密闭粘贴2 mm厚自粘型阻尼板,以削弱钢板结构振动的高次谐波。阻尼板外再安装降噪隔热材料,以吸收和衰减声能。考虑发动机的噪声频段主要峰值频率集中在200~2 000 Hz区间,最终确定10 mm毛毡+25 mm橡塑作为降噪隔热材料。
图1 发动机仓顶部降噪隔热结构对比
其次,在发动机仓后部粘贴降噪材料。发动机仓后部主要指后舱门、后围下段和后保险杠等区域。降噪材料可同发动机仓顶部材料。
最后,在发动机仓底部增加隔声罩。设计制造2.5 mm成型玻璃钢罩,在玻璃钢罩上预留必要的通风散热格栅,其余位置均匀喷涂1.5 mm薄层阻尼胶。再将玻璃钢罩固定于整个发动机仓下方(见图2)。在欧洲,冬季经常要撒盐化雪,玻璃钢隔声罩除了能够降低车外噪声外,还能起到冬季防护发动机不受盐水或盐蒸汽腐蚀的作用。
图2 发动机仓下方玻璃钢隔声罩
2.1.2排气系统噪声的控制
排气系统噪声主要集中于消声器上。首先给消声器增加隔声罩(见图3)。隔声罩采用1.5铝板制成,内侧喷涂硅镁隔热阻尼胶。该阻尼胶经高温烘烤自然发泡,干透后成为表面微孔的白色固体,孔隙结构发达,隔音、隔热效果好。另外,消声器仓仓门内侧可粘贴锯齿状海绵,以进一步吸收消声器噪声。
应用到肉制品中替代硝盐抑菌防腐,延长产品保质期,包括乳酸链球菌素(Nisin)、天然植物提取物、乳酸菌和化学防腐剂等。
图3 加装消声器隔声罩
2.1.3冷却系统噪声的控制
冷却系统噪声主要由风扇高速转动产生,是仅次于发动机噪声的车外噪声源。XMQ6127出口欧洲车辆初始设计时,出于发动机散热考虑,冷却水箱的布置采用加大散热器,纵向布置,散热面紧贴着侧仓门散热格栅。因此,传统横置散热器通过在通风道中粘贴吸音棉降噪的做法在此车上无法实施。可采取的措施是在散热器周边的密封薄钢板上粘贴2 mm厚自粘型阻尼板,再粘贴毛毡+橡塑复合降噪板。另外,在散热器仓门内侧没有散热格栅区域,采取和消声器仓门一样措施,粘贴锯齿状海绵。具体见图4。
图4 散热器周边降噪处理示意
2.1.4传动系统噪声的控制
传动系统噪音是由发动机传来的震动引起离合器盖、变速器盖等辐射出的噪音以及齿轮啮合激震引起壳体辐射发出的噪音。对传动系统零部件本体采取降噪措施较困难。变速箱两侧分别是加热器仓和蓄电池仓,可在这两个仓的内侧壁粘贴毛毡+橡塑复合降噪板,并在变速箱底部增加玻璃钢隔声罩(类同发动机仓)。另外,可在加热器仓和蓄电池仓仓门内侧表面粘贴锯齿状海绵,以进一步降低噪声。
2.2 车内噪声的控制
车内噪声以发动机噪声、传动系统噪声和路面-轮胎噪声为主,由于以上噪声绝大部分通过地板面向车内传递。因此,设计人员根据不同的地板区域分别进行吸声降噪处理。
2.2.1发动机仓上方地板降噪吸声处理
前文论述车外噪声处理时对发动机仓顶部骨架下方结构已作说明。发动机仓骨架以上部分同样要做相应的降噪措施(见图5)。首先将骨架和发动机仓顶部钢板间的缝隙用密封胶密封严实,并增加10mm左右的发泡层以增强密封效果。骨架和骨架的空间填充等大小离心玻璃棉板,减少中低频噪声的传递。骨架上方加铺10mm毛毡。最后按照正常状态安装地板和地板革。
图5 发动机仓骨架以上部分降噪示意图
2.2.2变速箱、后桥上方地板降噪吸声处理
首先变速箱、后桥上方骨架下面用铝板密封。铝板和骨架缝隙处用胶密封严实。铝板下方粘贴波浪状表面带孔橡塑板。上方发泡30 mm,并加铺2 mm阻尼板(图6)。最后按照正常状态安装地板和地板革。
图6 变速箱、后桥上方地板降噪示意图
2.2.3前后轮上方地板降噪吸声处理
由于XMQ6127车型车体较高,轮胎上方空间较大。因此,设计人员在前后轮上方设计了小工具仓(见图7左)。工具仓上方地板同样进行密封发泡处理,加铺阻尼板(见图7右)。工具仓下方安装整体式玻璃钢轮罩,表面喷涂抗石击阻尼胶。轮罩和工具仓下方骨架空间可粘贴离心玻璃棉板。通过增加工具仓的设计,可实现轮胎上方双层降噪。同时,又使空间得到更充分的利用。
图7 轮胎上方增加工具仓
2.2.4其他降噪吸声处理
除上述措施外,全车木板下方加贴3 mmPE板,以进一步衰减由骨架传递到木板的振动。木板和侧壁连接处用密封胶密封严实。过道两侧薄壁粘贴2 mm阻尼板和锯齿状海绵,以削弱薄板结构振动引起的辐射声。此外,行李仓和车内的装饰面料、窗帘等尽量采用毛面面料(如绒布等),减少车内混响噪声。
3 整改效果
完成上述降噪吸声改进措施后,设计和试验工程师再次对XMQ6127车型车内外噪声分别作了测试。结果如表4和表5所示。
表4 汽车匀速行驶车内噪声测量数据汇总表(改进后)
表5 汽车加速行驶车外噪声测量数据汇总表(改进后)
综上,通过一系列的车内外噪声控制措施,XMQ6127车型车外噪声降到79.6 dB(A),符合欧盟标准。车内噪声也有大幅下降,基本达到国内大型客车高三级标准。
4 总结
上文已提及,受研究水平和试验条件的限制。目前采取的噪声控制措施只是针对噪声传播途径这一中间环节,只能算是被动噪声控制。对噪声源的研究尚为粗浅,未能从根源上降低噪声。总体噪声控制水平和欧洲先进客车相比仍有不小差距。后续若条件允许,设计人员将进一步开展研究试验,在噪声源识别,噪声频谱分析和降噪结构优化上作新的研究尝试。
相信通过不断的努力,金龙客车的品质将会越来越好,会在国际客车市场取得更好的成绩。
[1] 陶荣华,高尚流,王万祥.汽车加速行驶车外噪声治理[J].客车技术与研究, 2006(4):9-11.
[2] 秦志东.客车车内外噪声研究[J].客车技术与研究.2007(6):15-18.
Noise Control for Bus Export to Europe
Lin Ye
(Xiamen King Long Automobile Industry Co.,Ltd, Xiamen 361023, China)
Noisecontrolmethods for reducing vehicle noise, including bus and coach bodywork noise were introduced in relation with King Long passenger couch products export to Europe. The control effect was discussed. It is indicated that the methods can be adopted in passive noise reduction of bus and coach bodywork.
King Long bus ; accelerating noise outside of a vehicle; interior noise at a constant speed; damp; sound absorption and noise reducing