大客车行驶中噪声分类与控制对策
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摘 要：随着现代大客车技术的不断发展，大客车车内噪声已成大客车乘座舒适性重要的评价指标之一。本文分析了大客车在行驶中产生噪声的各类因素，并提出了控制噪声的有效对策。
0 引言
随着公共交通的快速发展，大客车成为重要的交通工具，人们对于大客车乘坐舒适性和振动噪声控制的要求越来越高。国外有关资料表明，城市噪声的70%来源于交通噪声，而交通噪声主要是大客车噪声。噪声的控制，不仅关系到乘坐舒适性，而且还关系到环境保护。然而一切噪声又源于振动，振动能够引起某些部件的早期疲劳损坏，从而降低大客车的使用寿命；过高的噪声既能损害驾驶员的听力，还会使驾驶员迅速疲劳，从而对大客车行驶安全性构成了极大的威胁。所以噪声控制，也关系到大客车的耐久性和安全性。因此振动、噪声和舒适性这三者是密切相关的，既要减小振动，降低噪声，又要提高乘坐舒适性，保证产品的经济性，使大客车噪声控制在标准范围之内。
1 大客车行驶中噪声种类
大客车产生噪声的主要因素是空气动力、机械传动、电磁三方面。从结构上可分为发动机，底盘噪声，电器设备噪声，车身噪声。其中发动机噪声占大客车噪声的50%以上，包括进气噪声和本体噪声（如发动机振动，配气轴的转动，进、排气门开关等引起的噪声）。因此，做好发动机的减振、降噪成为大客车噪声控制的关键。
大客车轮胎在高速行驶时，也会引起较大的噪声。这是由于轮胎在地面流动时，位于花纹槽中的空气被地面挤出与重新吸入过程所引起的泵气声，以及轮胎花纹与路面的撞击声。
2 汽车噪声标准
欧洲的法规规定，从1996年10月起，客车的外部噪声必须从77dBA降到74dBA，减少了50%左右的噪声能量，到本世纪末进一步降低到71dBA。日本的法规规定，小型大客车在今后十年内噪声标准控制在76dBA以下。我国的一些大城市也计划在2013年交通干线的噪声平均值控制在70dBA以内。而据国内目前有关资料表明，国内的大客车的噪声许可值则不得超过82dBA，轻型载货车为83.5dBA。由此可见，我国在车辆噪声控制方面还得狠下工夫。
3 大客车行驶中噪声源的鉴定
鉴定噪声源一般分两个阶段。第一阶段纯粹是鉴定人（专家）评估，即用"耳听"评估的方法确定大客车上噪声最大的总成和系统。第二阶段是对噪声源进行仪器鉴定。仪器鉴定遵循以下两个可行性原则之一进行：
（1）隔断所选的一个噪声源，把在此条件下得到的噪声级与所有噪声源都工作时的噪声级相比较；（2）隔断除所选定的一个噪声源以外的其余所有噪声源，使之与工作状态下全部噪声源的噪声级相比较。
一辆大客车在典型运行工况（3档和4档）下测得的各个总成的噪声声压级多位于相当狭窄的范围内，只有主减速器和轮减速器例外。在用3档加速时，噪声频率在500～160OHZ内，用4档加速时，则在500～800HZ范围内。也就是说，该大客车的车外噪声具有很宽的频谱。要降低噪声，必须隔断大客车上的噪声源。
4 大客车行驶中噪声的控制对策
根据大客车行驶中噪声产生和传播的机理，可以把噪声控制技术分为以下三类：一是对噪声源的控制，二是对噪声传播途径的控制，三是对噪声接受者的保护。其中对噪声源的控制是最根本、最直接的措施，包括降低噪声的激振力及降低发动机部位对激振力的响应等，即改造振源和声源。但是对噪声源难以进行控制时，就需要在噪声的传播途径中采取措施，例如吸声、隔声、消声、减振及隔振等措施。大客车的减振降噪水平与整车的动力性、经济性、可靠性及强度、刚度、质量、制造成本和使用密切相关。
4.1 降低发动机的振动
降低发动机噪声是大客车噪声控制的重点。发动机是产生振动和噪声的根源。发动机的噪声是由燃料燃烧，配气机构、正时齿轮及活塞的敲击噪声等合成的。
4.1.1降低发动机本体噪声
降低发动机本体噪声就要改造振源和声源，包括用有限元法等方法分析设计发动机，选用柔和的燃烧工作过程，提高机体的结构刚度，采用严密的配合间隙，降低汽缸盖噪声。例如在油底壳上增设加强筋和横隔板，以提高油底壳的刚度，减少振动噪声。另外，给发动机涂阻尼材料也是一个有效的办法。阻尼材料能把动能转变成热能。进行阻尼处理的原理就是将一种阻尼材料与零件结合成一体来消耗振动能量。
目前，已有一些国家的专家设计了一种发动机主动隔振系统，用于减少发动机振动，以达到降低噪声的目的。
4.1.2降低发动机进气噪声
进气噪声是发动机的主要噪声源之一，系发动机的空气动力噪声，随发动机转速的提高而增强。非增压式发动机的进气噪声主要成分包括周期性压力脉动噪声、涡流噪声、汽缸的亥姆霍兹共振噪声等。增压式柴油机的进气噪声主要来自增压器的压气机。二冲程发动机的噪声源于罗茨泵。对此，最有效的方法是采用进气消声器。类型有阻性消声器、抗性消声器和复合型消声器。将其与空气滤清器结合起来就成为最有效的进气消声器，消声量可超过20dBA。
4.2 降低大客车底盘噪声
4.2.1降低排气系噪声
排气系噪声是底盘的主要噪声源，主要由排气压力的脉动噪声，气流通过气门座时所发出的涡流噪声，由于边界层气流的扰动而产生的噪声以及排气口处的喷流噪声所组成。
优化设计性能良好的消声器，是降低大客车噪声的重要手段之一。优化设计的方法有声学有限元法和声学边界元法，但目前还处于起步阶段。避免消声器的传递特性与振动特性耦合是消声器设计中要重点解决的一个问题。其次，降低排气噪声与提高动力性也是一对矛盾，因为降低排气噪声与降低排气背压对排气管直径的设计有着相矛盾的要求，前者要求有较小的直径，而后者却相反。对此，采用并联流路的双功能消声器，在减小背压和降低气流噪声方面颇为有效。
4.2.2降低传动系噪声
传动系噪声来源于变速齿轮啮合引起的振动和传动轴旋转振动。一般采取的措施是：一是选用低噪变速器，二是发动机与变速箱及后桥主减速器等部件与底盘用橡胶垫进行柔性连接，从而达到隔振的目的；三是控制转动轴的平衡度，降低扭转振动。
4.3 降低电器设备噪声
4.3.1降低冷却风扇噪声
冷却风扇是噪声的发生装置，受到护风圈、水泵、散热器及传动装置的影响，但其噪声的产生主要取决于底盘。
4.3.2降低大客车发电机噪声
大客车发电机噪声取决于多种来源的效应，这些来源有磁体源、机械和空气动力源。噪声级取决于发电机的磁力和通风系统的结构，以及发电机的制造和装配精度。
4.3.3 降低车身噪声
随着车速的提高，车身的噪声也就越来越大，主要起因是空气动力噪声。因此，提出了如下方案来改善车身噪声：一是对车身进行流线型设计，实现光滑过渡；二是在车身与车架之间采用弹性元件连接；三是进行室内软化，如在顶棚及车身内蒙皮间使用吸声材料。
大客车在高速行驶时，轮胎也是产生噪声的一个来源。轮胎的轮距越大，则噪声越大。此外，轮胎的花纹与噪声的产生也有很大的关系，选用有合理花纹的钢丝帘布子午线轮胎是降低轮胎噪声的有效方法。对于轮胎的材料而言，使用更富有弹性且柔软度高的橡胶，就可制造出低噪的轮胎。
参考文献
[1]曹立波 董成功 大客车车内噪声控制的试验研究 《汽车技术》 1995 第8期
[2]卢妙环 浅析大客车的噪声源及降噪措施 《机电工程技术》 2004 第7期
作者简介：王滨（1970.03-），男，助理工程师，长期从事车辆管理工作。