0引言

　　隨著(zhù)汽車(chē)工業(yè)的迅速發(fā)展，人們對于汽車(chē)的舒適性和振動(dòng)噪聲控制的要求越來(lái)越嚴格。據國外有關(guān)資料表明，城市噪聲的70%來(lái)源于交通噪聲，而交通噪聲主要是汽車(chē)噪聲。它嚴重地污染著(zhù)城市環(huán)境，影響著(zhù)人們的生活、工作和健康。所以噪聲的控制，不僅關(guān)系到乘坐舒適性，而且還關(guān)系到環(huán)境保護。然而一切噪聲又源于振動(dòng)，振動(dòng)能夠引起某些部件的早期疲勞損壞，從而降低汽車(chē)的使用壽命；過(guò)高的噪聲既能損害駕駛員的聽(tīng)力，還會(huì )使駕駛員迅速疲勞，從而對汽車(chē)行駛安全性構成了極大的威脅。所以噪聲控制，也關(guān)系到汽車(chē)的耐久性和安全性。因此振動(dòng)、噪聲和舒適性這三者是密切相關(guān)的，既要減小振動(dòng)，降低噪聲，又要提高乘坐舒適性，保證產(chǎn)品的經(jīng)濟性，使汽車(chē)噪聲控制在標準范圍之內。

　　1噪聲的種類(lèi)

　　產(chǎn)生汽車(chē)噪聲的主要因素是空氣動(dòng)力、機械傳動(dòng)、電磁三部分。從結構上可分為發(fā)動(dòng)機（即燃燒噪聲），底盤(pán)噪聲（即傳動(dòng)系噪聲、各部件的連接配合引起的噪聲），電器設備噪聲（冷卻風(fēng)扇噪聲、汽車(chē)發(fā)電機噪聲），車(chē)身噪聲（如車(chē)身結構、造型及附件的安裝不合理引起的噪聲）。其中發(fā)動(dòng)機噪聲占汽車(chē)噪聲的二分之一以上，包括進(jìn)氣噪聲和本體噪聲（如發(fā)動(dòng)機振動(dòng)，配氣軸的轉動(dòng)，進(jìn)、排氣門(mén)開(kāi)關(guān)等引起的噪聲）。因此發(fā)動(dòng)機的減振、降噪成為汽車(chē)噪聲控制的關(guān)鍵。

　　此外，汽車(chē)輪胎在高速行駛時(shí)，也會(huì )引起較大的噪聲。這是由于輪胎在地面流動(dòng)時(shí)，位于花紋槽中的空氣被地面擠出與重新吸入過(guò)程所引起的泵氣聲，以及輪胎花紋與路面的撞擊聲。

　　2噪聲要求

　　歐洲的法規規定，從1996年10月起，客車(chē)的外部噪聲必須從77dBA降到74dBA，減少了一半噪聲能量，到本世紀末進(jìn)一步降低到71dBA.日本的法規規定，小型汽車(chē)在今后十年內噪聲標準控制在76dBA以下。國內的一些大城市也計劃在2010年交通干線(xiàn)的噪聲平均值控制在70dBA以?xún)�。而據國內目前有關(guān)資料表明，國內的大客車(chē)的噪聲許可值則不得超過(guò)82dBA，輕型載貨車(chē)為83.5dBA.由此可見(jiàn)，我國在車(chē)輛噪聲控制方面還得狠下工夫。

　　3噪聲評價(jià)

　　噪聲評價(jià)指標主要是指車(chē)內、外的噪聲值和振動(dòng)適應性。評價(jià)方法可分為主觀(guān)評價(jià)和客觀(guān)評價(jià)。影響汽車(chē)噪聲主觀(guān)評價(jià)的主要因素是舒適性、響度和確定性，例如可以利用語(yǔ)義微分法進(jìn)行主觀(guān)評價(jià)。在客觀(guān)評價(jià)時(shí)，可以采用PCNM噪聲測量裝置測量試驗進(jìn)行分析；此外模擬技術(shù)中的有限元法（FEM）和邊界元法（BEM）也被廣泛應用。

　　4噪聲的控制

　　根據噪聲產(chǎn)生和傳播的機理，可以把噪聲控制技術(shù)分為以下三類(lèi)：一是對噪聲源的控制，二是對噪聲傳播途徑的控制，三是對噪聲接受者的保護。其中對噪聲源的控制是最根本、最直接的措施，包括降低噪聲的激振力及降低發(fā)動(dòng)機部位對激振力的響應等，即改造振源和聲源。但是對噪聲源難以進(jìn)行控制時(shí)，就需要在噪聲的傳播途徑中采取措施，例如吸聲、隔聲、消聲、減振及隔振等措施。汽車(chē)的減振降噪水平與整車(chē)的動(dòng)力性、經(jīng)濟性、可靠性及強度、剛度、質(zhì)量、制造成本和使用密切相關(guān)。

　　4.1發(fā)動(dòng)機的振動(dòng)與噪聲

　　降低發(fā)動(dòng)機噪聲是汽車(chē)噪聲控制的重點(diǎn)。發(fā)動(dòng)機是產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲的根源。發(fā)動(dòng)機的噪聲是由燃料燃燒，配氣機構、正時(shí)齒輪及活塞的敲擊噪聲等合成的。

　�。�1）發(fā)動(dòng)機本體噪聲降低發(fā)動(dòng)機本體噪聲就要改造振源和聲源，包括用有限元法等方法分析設計發(fā)動(dòng)機，選用柔和的燃燒工作過(guò)程，提高機體的結構剛度，采用嚴密的配合間隙，降低汽缸蓋噪聲。例如在油底殼上增設加強筋和橫隔板，以提高油底殼的剛度，減少振動(dòng)噪聲。另外，給發(fā)動(dòng)機涂阻尼材料也是一個(gè)有效的辦法。阻尼材料能把動(dòng)能轉變成熱能。進(jìn)行阻尼處理的原理就是將一種阻尼材料與零件結合成一體來(lái)消耗振動(dòng)能量。它有以下幾種結構：自由阻尼層結構、間隔自由阻尼層結構、約束阻尼層結構和間隔約束阻尼層結構。它的采用明顯地減少了共振的幅度，加快了自由振動(dòng)的衰減，降低各個(gè)零件的傳振能力，增加了零件在臨界頻率以上的隔振能力。

　　目前，已有一些國家的專(zhuān)家設計了一種發(fā)動(dòng)機主動(dòng)隔振系統，用于減少發(fā)動(dòng)機振動(dòng)，以達到降低噪聲的目的。

　�。�2）進(jìn)氣噪聲進(jìn)氣噪聲是發(fā)動(dòng)機的主要噪聲源之一，系發(fā)動(dòng)機的空氣動(dòng)力噪聲，隨發(fā)動(dòng)機轉速的提高而增強。非增壓式發(fā)動(dòng)機的進(jìn)氣噪聲主要成分包括周期性壓力脈動(dòng)噪聲、渦流噪聲、汽缸的亥姆霍茲共振噪聲等。增壓式柴油機的進(jìn)氣噪聲主要來(lái)自增壓器的壓氣機。二沖程發(fā)動(dòng)機的噪聲源于羅茨泵。對此，最有效的方法是采用進(jìn)氣消聲器。類(lèi)型有阻性消聲器（吸聲型）、抗性消聲器（膨脹型、共振型、干涉型和多孔分散型）和復合型消聲器。將其與空氣濾清器結合起來(lái)（即在空濾器上增設共振腔和吸聲材料，例R3238型）就成為最有效的進(jìn)氣消聲器，消聲量可超過(guò)20dBA.

　　4.2底盤(pán)噪聲

　�。�1）排氣系噪聲排氣系噪聲是底盤(pán)的主要噪聲源，主要由排氣壓力的脈動(dòng)噪聲，氣流通過(guò)氣門(mén)座時(shí)所發(fā)出的渦流噪聲，由于邊界層氣流的擾動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲以及排氣口處的噴流噪聲所組成。

　　優(yōu)化設計性能良好的消聲器，是降低汽車(chē)噪聲的重要手段之一。優(yōu)化設計的方法有聲學(xué)有限元法和聲學(xué)邊界元法，但目前還處于起步階段。避免消聲器的傳遞特性與振動(dòng)特性耦合是消聲器設計中要重點(diǎn)解決的一個(gè)問(wèn)題。其次，降低排氣噪聲與提高動(dòng)力性也是一對矛盾，因為降低排氣噪聲與降低排氣背壓對排氣管直徑的設計有著(zhù)相矛盾的要求，前者要求有較小的直徑，而后者卻相反。對此，采用并聯(lián)流路的雙功能消聲器，在減小背壓和降低氣流噪聲方面頗為有效。另外，對于發(fā)動(dòng)機排氣歧管到消聲器入口的一段管路，采用柔性管的減振、降噪效果明顯，可降低7dBA左右。

　�。�2）傳動(dòng)系噪聲傳動(dòng)系噪聲來(lái)源于變速齒輪嚙合引起的振動(dòng)和傳動(dòng)軸旋轉振動(dòng)。一般采取的措施是：一是選用低噪變速器，二是發(fā)動(dòng)機與變速箱及后橋主減速器等部件與底盤(pán)用橡膠墊進(jìn)行柔性連接，從而達到隔振的目的；三是控制轉動(dòng)軸的平衡度，降低扭轉振動(dòng)。

　　4.3電器設備噪聲

　�。�1）冷卻風(fēng)扇噪聲冷卻風(fēng)扇是噪聲的發(fā)生裝置，受到護風(fēng)圈、水泵、散熱器及傳動(dòng)裝置的影響，但其噪聲的產(chǎn)生主要取決于底盤(pán)。

　�。�2）汽車(chē)發(fā)電機噪聲汽車(chē)發(fā)電機噪聲取決于多種來(lái)源的效應，這些來(lái)源有磁體源、機械和空氣動(dòng)力源。噪聲級取決于發(fā)電機的磁力和通風(fēng)系統的結構，以及發(fā)電機的制造和裝配精度。

　　4.4車(chē)身噪聲

　　隨著(zhù)車(chē)速的提高，車(chē)身的噪聲也就越來(lái)越大，主要起因是空氣動(dòng)力噪聲。因此，提出了如下方案來(lái)改善車(chē)身噪聲：一是對車(chē)身進(jìn)行流線(xiàn)型設計，實(shí)現光滑過(guò)渡；二是在車(chē)身與車(chē)架之間采用彈性元件連接；三是進(jìn)行室內軟化，如在頂棚及車(chē)身內蒙皮間使用吸聲材料。

　　另外，汽車(chē)在高速行駛時(shí)，輪胎也是產(chǎn)生噪聲的一個(gè)來(lái)源。實(shí)車(chē)惰行法已經(jīng)測得：輪胎的輪距越大，則噪聲越大。此外，輪胎的花紋與噪聲的產(chǎn)生也有很大的關(guān)系，選用有合理花紋的鋼絲簾布子午線(xiàn)輪胎是降低輪胎噪聲的有效方法。對于輪胎的材料而言，使用更富有彈性且柔軟度高的橡膠，就可制造出低噪的輪胎。

　　4.5其他措施

　　對汽車(chē)噪聲的控制，除了在設計上使用優(yōu)化方法和零件的優(yōu)化選用以外，還可以對噪聲進(jìn)行主動(dòng)控制。這就是以聲消聲技術(shù)，原理是：利用電子消聲系統產(chǎn)生與噪聲相位相反的聲波，使兩者的振動(dòng)相互抵消，以降低噪聲。這種消聲裝置采用極其先進(jìn)的電子元件，具有優(yōu)異的消聲效果，可用于降低車(chē)內噪聲、發(fā)動(dòng)機噪聲，還可以用于主動(dòng)發(fā)動(dòng)機支撐系統，以抵消發(fā)動(dòng)機振動(dòng)噪聲。