某SUV整车室内通过噪声部件贡献量分析与性能提升

2019-04-23高彬彬殷金祥邓厚科宋文凤

噪声与振动控制 2019年2期

陈剑，高彬彬，殷金祥，邓厚科，宋文凤

(1.合肥工业大学噪声振动工程研究所，合肥230009；2.安徽省汽车NVH工程技术研究中心，合肥230009；3.安徽江淮汽车股份有限公司技术中心，合肥230601)

近年来，随着经济和科技的全面发展，人们的生活水平不断提高，汽车保有量也大幅增加，随之而来的就是汽车的噪声污染问题越来越严重[1]。目前，降低汽车通过噪声已成为各国及各汽车生产商的共同目标。影响汽车通过噪声的噪声源有很多，其中主要包括：发动机、进气系统、排气系统、轮胎以及传动系。当汽车通过噪声超标时，为了进行达标整改，需要研究各主因素对通过噪声的贡献比重，并依据分析结果指导相关子系统的改进。以往通常在室外试车场地上使用屏蔽法对通过噪声进行贡献量分析试验，因此易受标准[2]规定的严苛天气条件的影响，同时也不能保持测试的一致性。本文在半消声室内针对某运动型多用途汽车整车（Sport Utility Vehicle，SUV）在试制阶段使用屏蔽法对室内通过噪声超标问题进行主因素贡献量分析研究。

1 试验准备

1.1 试验条件

（1）试验场地：半消声室。

（2）试验环境：GB 1495-20××草案规定的气象及声学环境。

1.2 试验仪器

主要设备及软件：声学照相机；LMS 48 通道采集前端及其软件；传声器等附件。

2 主要噪声源定位

由于该车目前处于试制阶段，对其行驶过程中各噪声源的具体位置及噪声辐射强度的大致排序尚不明确，所以在对被测车辆进行通过噪声贡献量分析之前使用声学照相机对噪声源进行快速准确定位，从而提高后续试验的针对性与准确性。

2.1 声学照相机基本原理

声学照相机的硬件部分主要包括一个高灵敏度传声器阵列和信号检测处理器[3]。声学照相机工作时，阵列上的各传声器阵元对声场信号进行采样，然后声学照相机软件通过波束形成方法计算出声源的空间信息和强度信息，以彩色等高线图谱的形式显示出直观的图像并与由阵列上配装的摄像头所拍的实景视频图像叠加在一起，从而可以高效准确地得出被测对象中各声源的位置及强度信息。

2.2 噪声源识别试验

被测车辆置于半消声室内的低噪声四驱转毂试验台上，并且其中心线应尽可能地接近转毂试验台的中心线[4–5]。根据声学照相机的测试要求在半消声室内布置安装相应的传感器，同时尽量保证传声器阵列平面与汽车噪声辐射平面平行[6]。在被测车辆基于GB 1495-20××草案确定的试验工况[2]行驶时，对其不同侧面进行测量。其中几种声学照相机的布置位置如图1所示。

2.3 测量结果与分析

通过综合分析各个位置的测量数据，得出轮胎、发动机、排气消声器、进气口为汽车通过噪声的主要噪声源。其中轮胎和发动机的噪声辐射强度较其它噪声源明显偏大，这两个位置处的声成像结果如图2所示。

根据上述分析结果，下一步就可以对被测车辆采取针对性的声学屏蔽措施，进行噪声贡献量分析试验。

3 室内通过噪声贡献量分析

3.1 试验方法

转毂试验台的中心线左右两侧7.5 m 处布置传声器阵列，其长度不小于GB 1495-20××草案规定的AA′线与BB′线之间的距离，即20 m。本试验中，每侧布置21个传声器，相邻两个传声器的距离为1 m。进行通过噪声试验时通过设置转毂试验台参数由转毂模拟被测车辆特定的运行工况，然后开展通过噪声测量工作。

图1 声学照相机布置位置

图2 声学照相机成像

为了提高试验效率，采用逐一拆除屏蔽的方法对各主因素进行分析。在噪声源屏蔽方式上进行如下设计：轮胎屏蔽采用自行设计的内附吸声玻璃棉的屏蔽箱；进气口屏蔽采用大容积附加消声器，并且保证其进气阻力与原车相当；排气尾口屏蔽采用大容积附加消声器；自带排气消声器屏蔽采用防火性和吸声性较好的岩棉包裹。同时注意采用上述措施进行屏蔽时应尽量减轻对被测车辆结构动态特性的影响。被测车辆的全屏蔽状态如图3所示。