汽车噪音与控制

戴凡皓

自上世纪九十年代，随着改革开放的持续推进，人民的生活水平发生了天翻地覆的巨变，经济迅猛发展.汽车工业也进入了强盛的发展势头. 汽车为人们的生活带来了极大的便利，让我们可以以车代步，无论出行还是上班都方便无忧，汽车工业的发展还为很多人提供了就业岗位。汽车数量以井喷之势增长着，几乎每家每户都有了汽车。随着汽车工业及经济的发展，城市机动车辆数目剧增，伴随而来的交通污染也日益严重，其中汽车“噪音污染”被称为“城市新公害”。专家指出：“汽车对环保造成的最大危害之一是噪音污染，这一问题必须引起特殊关注”。

40分贝是正常的环境声音，在此以上就是环境噪音。人们长期处在噪音的环境中，除了损伤听力外，还可引起心绪不宁、心情紧张、心跳加快、血压增高，甚至导致神经衰弱和脑神经机能不全等，严重危害了人们的身心健康。据调查，在所有噪音中，交通噪音约占各种声源的70%左右。因此，如何降低汽车噪音一直是世界汽车工业的一个重要课题。

汽车噪音，即汽车行驶在道路上时，发动机、轮胎、空气、制动等都发出大量的人类不喜欢的声音。专家认为，汽车对环保最大的危害是噪音污染。

一、汽车噪音产生原因

1.发动机噪音

发动机噪音主要是发动机运转时，由燃烧室中混合气燃烧引起燃烧噪音、机械运转产生的机械噪音以及空气高速经过进排气系统产生的气动噪音。在没有进排气消声器时，排气噪声是发动机最大噪音源。

2.轮胎噪音

汽车行驶时，空气在轮胎花纹槽内被挤压排出，引起压力变化，产生空气噪音。凸凹不平整的道路会引起汽车轮胎的弹性振动，产生振动噪音，另外还有路面不平造成的路面噪音。其中，振动噪音和路面噪音与路面的平整度有关，路面的不平度越大，胎面与地面构成的有效洞穴体积也就越大，汽车轮胎噪音就会越大。

3.空气噪音

汽车行驶时，车身周围气流遇阻力分离，导致压力发生变化而产生风噪，如果行驶的过程中迎面而来的风的压力超过车门的密封阻力，就会进入车内，产生风漏噪音。同时，车体类似一个箱体，当噪音传入车内时，如果缺少隔音处理，易形成空腔共鸣噪音。所以汽车空气噪音的大小，和汽车行驶速度密切相關，行驶速度越大，空气噪音就越大。

4.制动噪音

汽车制动而产生的噪音主要有制动器的尖叫声、轮胎与地面的摩擦声以及车身板件的震颤音等。制动噪音一般是指制动器工作时产生的鸣叫。一个设计合理，装配精准，保养良好的制动器是没有或只有很小噪音的。车辆下坡时长时间踩踏刹车会因高温造成制动蹄片的损坏，日后再工作的时候就会发出尖锐的鸣叫。

二、汽车噪音的改善措施

1.发动机噪音的改善措施

与汽油发动机相比，燃烧噪音对柴油发动机的影响比较大。降低柴油发动机燃烧噪音就是要降低燃烧过程中的压力增长率，相应的措施有：减小供油提前角，延长点火延迟期；改善燃烧室形状结构；提高废气再循环率，使燃烧平缓；采用增压技术，缩短点火延迟期等。机械噪声可以通过降低活塞上下运动、曲轴转动引起的不平衡力以及降低发动机机械振动来改善。对于进排气噪音，可以通过对进排气系统零件结构优化、改善消声器的消声效果来降低。

2.轮胎噪音的改善措施

轮胎噪音由空气噪音、振动噪音和路面噪音构成，根据这3类噪音的来源，有以下改善措施：第一改善胎面形状，振动噪音的大小与轮胎表面沟槽分割的橡胶块大小有关，单个胎块面积越小，产生的振动噪音越小，空气噪音的大小和轮胎的花纹沟槽的宽度、长度以及花纹沟槽的形状也有关；第二改善橡胶材质，采用高韧性的橡胶材质，使轮胎与地面实现良好的贴合、缓冲和减少轮胎与地面的碰撞；第三改善路面状况，沥青路面经过一段时间使用，会出现各种损坏，导致路面松散和路面不平，加剧轮胎的振动，为了降低轮胎的路面噪音，需要及时对损坏的路面进行修复。现在一些先进国家在推广低噪音的沥青公路，其原理是在路面表面有大量透气的微孔，这些微孔是上下通透的，形不成密闭的小空腔，克服了泵吸效应，减小了轮胎的空气噪音。

3.空气噪音的改善措施

根据空气噪音的成因，有以下改善措施：第一改善车身外形设计，风噪是车身周围气流遇阻力产生的，通过降低车辆风阻系数，可以降低风噪，这就需要对车身外形进行合理的设计，可以借助汽车风洞实验，优化汽车外形设计，降低风阻系数；第二使用密封条，风漏是汽车行驶过程中迎面而来的气流进入车内而产生的噪音，加强密封阻力是有效降低风漏的办法，可以在汽车门缝等处贴密封条，减少或杜绝车外气流流入车内；第三添加吸音和隔音材料，为了降低空腔共鸣噪音，可以在发动机舱盖、行李舱隔板及车顶等位置上加装隔音棉，有效阻隔车外噪音，同时在车身空腔内加装吸音材料，能够降低噪音传播。

4.制动噪音的改善措施

平静隔音（在不影响车辆机械性能和安全性能的前提下，为不同车辆的噪音控制提供量身定做的解决方案。）对制动噪音处理的重点是通过粘贴吸音棉或隔音垫来减缓车辆紧急制动时引起的车身板件震颤。

综上所述，影响汽车发动机噪声的因素多种多样，单靠采用某一种降噪方法很难大幅度地把噪声降低下来，要降低汽车噪声，应从噪声源、传播途径等方面入手，明确噪声的对象和目标，通过综合考虑，采取各种技术手段，在一定程度上可有效地控制和降低燃烧噪声、机械噪声和空气动力噪声，达到降低汽车噪声的目的。因此，汽车噪声的控制必将成为我国汽车工业的一个重要研究课题。