基于近声场识别法的某大型客车不同车速下噪声测试与分析

罗青东，郑鹏飞，余溆江

(义乌工商职业技术学院 机电工程系，浙江 义乌 322000)

一方面，随着社会发展和科技的进步以及人们生活水平的提高，大众对于旅行或出行的舒适性要求越来越高；另一方面，从中国综合交通运输网络来说，高铁建设的加快和民航的扩容加剧，对公路运输带来了实质性的冲击。通过控制车内噪声，从而提高客车产品乘坐舒适性，提升产品档次和形象，是增强公路客车在当今复杂环境中的竞争力的一个行之有效的方法。

控制车内噪声，第一步应识别噪声主要噪声源。对于客车而言，其噪声源声场是由多个不相干或部分相干的声源共同作用产生的，其噪声按位置区分主要集中在发动机舱区域(发动机噪声、进排气噪声、驱动桥噪声、冷却风扇噪声等)、前后桥区域(胎噪及驱动桥噪声)、前风挡区域(风噪)、以及车内行李舱、内饰板等部件发生挤压摩擦产生的内部噪音等。

本文以某国产大型公路客车为研究对象，对上述主要噪声来源区域进行布点测试，测试各主要噪声源近场位置在不同车速下的噪声值，研究不同车速下各噪声源近场位置的噪声贡献量，为同类客车分区域被动降噪工作提供理论依据，为整车针对性的声学包优化措施提供数据支撑。

1 试验方法及工况

为了便于数据的测量及分析，本次试验车辆的运行条件依据GB/T 18697-2002中关于匀速行驶以及定置怠速工况的试验条件进行，近场噪声值的测量依据GB 1495—2020中关于匀速噪声值测量方法规定取四次测量值的平均匀速噪声计算值Lcrs rep，试验数据记录表见表1。

表1 试验数据记录表

1.1 试验设备

测量仪器符合GB/T 3785规定要求中 1型的要求，试验用主要仪器设备见表2。

表2 试验仪器设备

1.2 试验传感器布点及位置

根据客车主要噪声来源位置，对左前轮胎上方、右前轮胎上方、左后轮胎上方、右后轮胎上方、发动机正上方、空调压缩机、空滤进气口、风扇进气口、排气口、缓速器上方、后桥上方共11个测试点进行传感器布点。试验传感器布点示意见图1。

图1 试验噪声传感器布点示意

传感器的安装位置以相应测试点布点上方靠近车厢地板为主要安装位置，部分测试点布点如空调压缩机、排气口的安装位置则在发动机舱体的车身侧围上。传感器安装示意见图2。

图2 传感器安装示意

1.3 试验工况

本文试验客车的限速为100km/h，依据GB/T 18697-2002中关于匀速行驶车速范围要求，取匀速40km/h、50km/h、60km/h、70km/h、80km/h一共5种等间隔的车速进行A声级噪声值测量。在汽车排放能耗检测工况中，我国车辆行驶中怠速比占整体工况的22%，远高于全球车辆行驶中怠速比占整体工况的13%，为了增加对比性，增加车辆定置下发动机怠速工况作为辅助性噪声值对比。

2 试验结果及数据分析

2.1 定置怠速工况试验结果及数据分析

车辆定置、发动机怠速工况下，客车的噪声主要来自发动机舱区域，11个测试点在此工况下相应噪声值见图3。

图3 定置怠速工况各测试点噪声值

从图中可以看出，11个测试点噪声值最大的3个测试点位置分别是风扇进气口、缓速器、排气口位置，怠速工况下，发动机舱区域及缓速器上方地板过道区域的降噪措施需要重点关注。

2.2 车辆匀速工况试验结果及数据分析

车辆匀速行驶工况下，客车的噪声呈现出较为明显的分布状态，11个测试点在此工况下相应噪声值见图4。

图4 匀速工况各测试点噪声值

图4显示，各测试点的噪声分布呈现出以下趋势：

(1)左后轮胎处、后桥、空滤进气口、缓速器位置在各车速下噪声值均高于其他测点，应重点关注。

传统客车声学包设计重点关注的是整车密封性能和发动机舱的吸声和隔声结构的设计，往往忽略了后桥区域的声学包设计。以发动机、后桥两个测点对比示意，后桥测点在各车速下的噪声值远大于发动机测点值，对比图见图5。

图5 后桥与发动机测点噪声值对比

同样，左后轮胎处、缓速器位置相应噪声值也高于发动机测点，由此可见，客车的隔音降噪不能只局限于发动机舱，从噪声传递的整体性考虑，后桥区域包括后轮上方的地板区域、后桥上方的中间过道区域均应增加隔音棉以提升该区域的隔音水平。

(2)从车速上看，40km/h—60km/h区间，随着车速的增加，各测点的噪声值上升较为平缓；而在60km/h—80km/h区间，随着车速的增加，各测点的噪声值大幅上升。因此，整车降噪还应重点关注中高车速的噪声的声学包的优化控制。以右前轮、缓速器、空滤进气口测点为例，分别增加相应趋势线的不同车速下的折线图见图6、图7、图8。

图6 匀速工况右前轮测点噪声值

图7 匀速工况缓速器测点噪声值

图8 匀速工况空滤进气口测点噪声值

3 结语

通过上述定置怠速工况试验和匀速工况试验及数据分析，可得如下结论：

(1)传统客车声学包设计重点关注的发动机舱的吸声和隔声结构的设计中，发动机冷却风扇及排气口位置噪声较大，降噪时应重点关注。

(2)除了传统客车声学包设计重点关注的是整车密封性能和发动机舱的吸声和隔声结构的设计，还应重点加强后桥区域的声学包设计。后桥区域包括左右后轮的后桥区域位置，都应做好降噪设计。

(3)从匀速工况试验反馈看，空滤进气口位置噪声值在70km/h之后跃居噪声最大，这是最容易忽略的一个噪声点，应单独对进气膨胀箱进行降噪设计，同时做好进气口位置与车内的隔音措施。