浅析摩托车噪声检测

2016-02-05张夏明李瑞瑞

中国设备工程 2016年11期

关键词：声强噪声源摩托车

张夏明，李瑞瑞

（偃师市质量技术监督检验测试中心，河南偃师 471900）

浅析摩托车噪声检测

张夏明，李瑞瑞

（偃师市质量技术监督检验测试中心，河南偃师 471900）

噪声作为评价摩托车等级水平的重要指标，对公路交通环境、驾驶者的行驶环境具有直接影响。基于此，本文从摩托车噪声研究出发，探讨噪声检测的注意事项，并针对摩托车降噪工作提出实际可行的应对策略，以供相关研究参考。

摩托车；噪声；检测；降噪

《摩托车噪声限值及测试方法》为减轻噪声污染提供了依据。结合声辐射理论，完善摩托车噪声控制体系是提升声源识别度的重要前提，通过检测声强值的方式，判断噪声源的具体位置和声波大小，以提升降噪工作的准确度[1]。目前，国家相关部门大力加强公路交通噪声监管力度，本文从摩托车、机电车辆的降噪工作入手，提出一系列降噪举措，为驾驶人员、交通环境提供实际保障。

1　摩托车噪声检测注意事项分析

（1）主噪声源的识别。在摩托车的行驶过程中，发动机内部的燃烧噪声、动力噪声、机械噪声是其关键性噪声源，由多个噪声源共同形成。依据噪声的声学特性，摩托车主噪声源识别是降噪工作的评判标准，针对噪声形成因素和外部环境而发生一定变化，对公路交通环境造成噪声污染，制约着当前环境保护工作的全面发展。由于多个噪声源对噪声污染的影响情况，控制主要噪声源即可达到降噪效果，可采用排气消声器来减轻噪声污染程度，以提升摩托车的环保节能效益。从摩托车噪声限值体系角度来看，利用声强测量方法，明确两声级：噪声源A（主噪声源）和噪声源B（次要噪声源）分贝范围（0≤5 dB≤10 dB），如：A为91 dB、B为85 dB，探究A、B噪声源的降噪效果[2]。假设A和B的总噪声为89.1 ~90.14 dB范围内（理想条件下），利用降噪举措对A、B分别进行实验，得出：主噪声源A降低至86~90.14 dB范围内，相比次要噪声源B（90.14~91 dB）的降噪效果更具实际效益。针对主噪声源的识别方式，为摩托车的噪声检测工作提供实际参考作用，以采取实际可行的手段来达到降噪效果（如：声强测量技术），这也是目前摩托车噪声检测的实质性要求。

（2）辐射噪声源的识别。目前，根据国家环保局数据统计显示，机动车辆的噪声问题占据城市噪声的75%比例，对交通环境、居民生活造成了一定影响。在摩托车噪声检测中，结合声强辐射理论的实践内容，噪声主要以“排气噪声、进气噪声、发动机噪声”等相关类型为表现形式，随着摩托车内部发动机的转速产生相应的变化。针对摩托车噪声的机理与频谱分析，排气噪声属于低频带范围（20~5550 Hz）、驱动系统噪声归属中频带（550~1 600 Hz），并通过摩托车内部机械转动速度以达到临界值（1 kHz以上，尤以进气噪声为主）[2]。在摩托车辐射噪声源识别工作中，研究人员需注重排气系统（第一辐射噪声源）、发动机、进气噪声的变化情况，采用消声器进行降噪工作时也需结合摩托车发动机内部联合区域的运行状况（该位置存在次级声源），保障噪声源的最高值和最低值呈现平稳运行趋势，避免周边空气车身支撑构架而引起的共振问题（即是高频噪声源），以降低摩托车发动机的快速运转频率，为降噪工作提供辅助条件。我国摩托车质量监督检验中心利用机动车的主噪声源与辐射噪声源的探究实验，结合声强论证原理，针对某150型摩托车的噪声情况，利用噪声声强测试方式，准确地定位声源范围，并提出了发动机内部降噪工作意见，为探究摩托车噪声检测提供了实际可行的实践保障[3]。

2　摩托车降低噪声的优化策略

（1）开发自动分析系统。近年来，电动机车的噪声问题受到相关部门、社会群体的广泛关注，降噪工作已成为当前公路交通发展的首要任务。在摩托车降噪工作中，噪声自动分析系统作为自动监测运转噪声的测试设备，对摩托车和机电车辆的降噪、质监具有重要影响，通过声强测量技术、人工智能技术等科技手段，利用自动监测功效来完成噪声源定位工作（明确主噪声源）；或直接采取噪声频谱分析方式来探究噪声机理，以便提升降噪工作的实际效益[3]。根据摩托车质监中心资料显示，国内噪声自动分析系统目前主要是通过计算机控制技术，利用声强传感器来完成二维平面的移动、定位工作（构建声强分布图、分析噪声频率），智能化程度较高且取得一定实际成效（完成摩托车噪声识别工作）。在摩托车噪声检测工作中，陕西宝鸡国家摩托车质量监督检验中心利用噪声自动分析系统，进行多种车型噪声源识别测试实验，以跨骑式、踏板式两种类型为主要试验对象。在测试工作中，通过辐射声强及频率分布情况，检测出进气噪声是跨骑式摩托车的主噪声源、发动机传动部分则是影响踏板式摩托车噪声源识别工作的主要因素，将排气消声器安装在摩托车机组内部总声强最大值区域，分析高频、低频的频谱数据，这也是噪声自动分析系统的价值优势，可为降噪工作提供基本保障。

（2）综合考虑降噪举措。①降低发动机噪声。

在摩托车噪声种类分布中，发动机噪声作为多个噪声源的基本表现形式之一，主要来源于燃烧噪声、机械噪声、零件噪声，通过发动机盖、箱体来传播。从发动机内部机构分布来看，降噪工作可从燃烧压力、机械振动两个方面来考虑。对于燃烧压力噪声源的形成，主要是由于燃烧室压力变化形成的，可增强发动机部件的刚性效益、机箱盖类零件安装防振壳，通过增加功率来延缓燃烧速度；从机械振动方面来看，噪声源与活塞运动、曲柄运动有关，采取缩减活塞间隙、曲轴间隙的方式，提升机械加工精度和耐久性。我国摩托车法规体系的ECE法规规定，摩托车降噪工作需结合摩托车运行机械的运转情况，减轻机械振动（箱盖、机箱）对提升发动机功率具有直接影响，以达到噪声控制目标——优化功率、杜绝噪声污染[3]。②缓解排气噪声、进气噪声。排气噪声、进气噪声与发动机噪声是摩托车噪声的重要噪声源，对摩托车降噪工作有实质性影响。从排气噪声的特征来看，多以排气声、排气系统辐射声源为表征，其中脉动音、压力辐射是主要成因，可采用扩展消声器容积、增强消声器外板刚性、更改消声器结构（负荷式运行）等相关方式，提升排气管的运转性能[4]。在进气噪声制约因素中，进气系统辐射音、进气声作为主要噪声来源，当进气压力发生变化、发动机出现振动现象时，直接形成噪声源以阻隔气流正常流通，造成车体加载性能下降；在实际降噪工作中，可通过缩减进气口面积、增加空气滤清器的容积和吸声材料的方式，以预防进气压力变化的现象。