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客车内外噪声控制关键技术及工程应用研究

贾继德  
【摘要】: 随着环保力度的加大,国内外法规对于汽车噪声水平要求越来越严格,然而,我国客车行业整体噪声水平偏高,如何降低客车的噪声水平,使其满足法规要求非常重要。本研究项目以金龙KLQ6795Q、KLQ6129客车为研究对象,从噪声普查、声源识别技术、噪声控制策略和噪声控制技术等方面对客车内、外噪声进行了深入系统的研究。 噪声普查是噪声治理的第一步,通过大量的道路试验、定置试验工作,摸清了研究对象的噪声水平、声场分布、频谱构成、噪声传播途径及变化规律,明确了噪声控制目标。 汽车加速行驶是标准的非平稳工作过程,基于时-频分布的声源识别是较好的方法。为此,利用时-频分析技术进行声源信号的特征提取,揭示了主要声源与标准测点噪声信号在时-频域能量分布特点,并发展了基于小波包的声源识别方法、基于小波包及线性方程组求解的声源辨识方法、基于Morlet小波变换的时-频相干估计方法,声源识别结果显示:风扇、油底壳、消声器为最主要的噪声源。 车内噪声主要来源于空气传播噪声及结构体辐射噪声,通过采用选择运行及传递函数方法进行声源识别,查明了各声源的辐射噪声通过空气向车内的传播情况。风扇噪声对车内各位置噪声贡献最大,且随着转速增加而变大;此外,油底壳、消声器等声源对于车内不同测点,在不同的转速下也有较明显的贡献。通过仿真计算及振动测试分析,查明了KLQ6795Q客车结构动态性能对车内噪声的影响,从而找出了KLQ6795Q整车怠速共振的原因。 汽车降噪离不开吸声、隔声、消声、隔振、阻尼等技术,通过对各种技术的作用机理、影响因素的研究,以及金龙客车上采用的若干降噪材料及附件的性能测试,为客车的噪声控制技术的工程应用奠定了基础。 风扇是最大噪声来源,通过对金龙客车所配风扇进行兼顾冷却与降噪要求的优化设计,使其在各项性能指标不下降的前提下,降低了近场噪声2.51dB(A),改善了噪声的频谱结构;同时,对冷却系统与风扇相匹配的进风格栅、风道、后舱门进行消声设计后,车外加速噪声下降了2~3dB(A)。 通过对多种消声器的测试、分析,指出了其存在的问题。在原客车所配抗性消声器的基础上进行性能改进,台架试验表明,改进后的消声器各项性能指标比原消声器有了明显改善,插入损失为22.9dB(A),功率损失比为1.11%,排气背压为14kPa,三项指标均达到了《汽车排气消声器技术条件》QC/T631-1999的要求。 通过发动机油底壳的近场测试分析,提取了油底壳的时-频特征,并根据油底壳噪声辐射特点进行了隔声罩设计,既可减少油底壳向外辐射噪声,又不至于影响油底壳的正常散热,同时还方便了油底壳的放油、拆装。试验表明,车外加速噪声最大下降了1.5dB(A)。 通过结构优化及噪声控制关键技术应用于整车降噪中,有效地降低了整车噪声水平。经国家权威检测部门检测,KLQ6795Q客车加速车外噪声下降4.6dB(A),达到了GB1495-2002 《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》中第二阶段限值(80dB(A))的要求:KLQ6129 客车车内噪声最大下降4.7dB(A),达到JT/T325-2004《营运客车类型划分及等级评定》大型 客车、高三等级对于车内噪声限值(小于66dB(A))的要求,解决了金龙客车生产中的技术 难题,为其它客车的降噪提供了理论依据和可靠的技术保证。


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