几种材质汽车内饰织物吸音性能比较
2016-08-18赵越
赵 越
(江苏省纺织产品质量监督检验研究院,江苏南京 210007)
几种材质汽车内饰织物吸音性能比较
赵越
(江苏省纺织产品质量监督检验研究院,江苏南京 210007)
选取不同材质的汽车内饰材料,通过阻抗管测试系统,以传递函数法对各种材质的汽车内饰面料吸音性能进行测试。通过数据分析比较了不同材质之间吸音性能的差异。
汽车内饰;传递函数法;吸音性能
1 汽车噪音的产生及控制
随着老百姓收入水平的提高,家用汽车已经越来越多地走进普通大众的日常生活。通过近几十年汽车产业的发展,家用汽车在实现交通功能的同时,也越来越关注汽车本身的驾乘舒适性、安全性。
当车辆在高速行驶的时候,车辆本身会产生各种动态噪音,有发动机噪音,有底盘震动产生的路噪,有轮胎与路面摩擦产生的胎噪,也有在高速行驶的过程中风进入车内而产生的风噪。这些车辆行驶中产生的噪音不但使驾驶员产生疲劳感,还影响行车安全和驾乘人员的身体健康。另一方面,车辆控制噪音的水平已经成为购买汽车时一项重要的参考指标,直接影响到汽车生产厂商的销售成绩。因此降低和减少汽车噪音污染,不但可以提高驾乘舒适性和安全性,还有一定的经济效益。如何降低汽车噪音成为广大汽车生产厂商热切关心的问题。
目前汽车噪音控制的方法分为主动控制和被动控制两种。主动控制是指在噪音控制过程中有附加能源的参与,此类方法也被称为噪音的有源控制。如日产汽车公司采用的“反噪音”技术,在车厢座位下安设若干扬声器,用一个电子电路对其实施控制,使其能随发动机转速的改变而发出不同频率和振幅的反噪音声波,以消除车内噪音。但是,目前主动控制技术尚不成熟,且成本较高。被动控制降噪技术多从三方面着手:一是消除或减弱声源噪音;二是控制噪声传播途径,阻断固体传播;三是保护噪音接受者。汽车内饰材料的吸音是属于被动控制噪音技术。
2 纺织品吸音的原理
吸音是指声波撞击到材料表面后能量损失的现象,吸声可以降低室内声压级。描述吸声的指标用吸声系数a,即被材料吸收的声能与入射声能的比值。纺织品本身具有一定的隔声能力,属于吸音材料。由于其柔软、蓬松的特性,织物内部存在无数的微孔,滞留了大量的空气。空气起着低通滤波的作用,衰减了高频声波,使得噪音的强度降低;同时吸音材料能够减少来自材料的反射音,并在其表面形成漫反射。当声波入射织物表面时,声波进入织物内部引起空隙间的空气振动,由于摩擦、空气间的粘滞力以及空气和纤维之间的热传导作用,通过织物以及织物反射的声能减少,起到了吸音的作用。
3 试验
3.1试样准备
为考察不同材料作为汽车内饰的吸音效果,本次实验共选取5种类型的测试样品,分别为:1#薄型海绵、2# PU涂层面料、3#超薄网纱、4#植绒厚织物、5#非织造吸音棉。
3.2测试方法介绍
本次实验采用传递函数法测定不同材料的吸音性能,其原理为用固定在管壁的传声器测量宽频噪声的声压,然后将采集的声压、信号进行处理,分离入射波的能量与反射波的能量,计算不同频率对应的伐向入射吸声系数。实验仪器分为大管(400-1600Hz)、大管宽间距(60-400Hz)、小管(1600-6000Hz)3种不同管径。
3.3试验结果与数据分析
实验选用80Hz、100Hz、125Hz、160Hz、200Hz、250Hz、315Hz、400Hz、500Hz、630Hz、800Hz、1000Hz、1250Hz、1600Hz、2000Hz、2500Hz、3150Hz、4000Hz、5000Hz、6300Hz这20个不同的声信号,对这5种不同材质的汽车内饰材料进行吸音性能测试。实验结果见表1:
表1 不同材质汽车内饰材料试验数据
续表1
测试结果表明,上述5种材料在日常生活最敏感声音频率范围内(1000-6300Hz)的吸音性能从大到小依次为:非织造吸音棉>汽车内饰海绵>植绒织物>PU涂层面料>薄型经编网纱。
吸音材料对入射声能的反射很小,这意味着声能容易进入和透过这种材料;这种材料的材质应该是多孔、疏松和透气,这就是典型的多孔性吸音材料。因为非织造吸音棉中具有大量互相贯通微孔,当声波入射到多孔材料表面时,引起微孔中的空气振动,由于摩擦阻力和空气黏滞阻力以及热传导作用,将相当一部分声能转化为热能,从而表现出较高的吸音性能。依此原理,汽车内饰海绵、植绒织物的吸音性能略次,而PU涂层面料及薄形网纱的吸音性能最差。
[1] 汽车内饰材料吸音隔音性能的研究现状及发展趋势.汽车材料网.
[2] 徐石勇.提花窗帘织物隔音性能及影响因子分析[J].现代纺织技术,2014(4):1-5.
Comparison of automotive interior fabrics in sound absorption
ZHAO Yue
(Jiang su Textile Quality Service Inspection Testing Instituce,Jiangsu Nanjing 210007,China )
Selection of different automotive interior materials,tested of sound-absorbing performance for a variety of automotive interior fabrics in transfer function through acoustic impedance tube system. Analyse the experiment data and compare sound absorption performance between different materials.
automotive interior;transfer function;sound absorption property
TS17.6
B
投稿日期:2016-05-03
赵越:2007年毕业于安徽工程科技大学纺织工程专业,工程师,从事纺织品功能性指标检验和研究。