淺析摩托車噪聲檢測(cè)

張夏明，李瑞瑞

（偃師市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心，河南 偃師 471900）

淺析摩托車噪聲檢測(cè)

張夏明，李瑞瑞

（偃師市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心，河南 偃師 471900）

噪聲作為評(píng)價(jià)摩托車等級(jí)水平的重要指標(biāo)，對(duì)公路交通環(huán)境、駕駛者的行駛環(huán)境具有直接影響?；诖?，本文從摩托車噪聲研究出發(fā)，探討噪聲檢測(cè)的注意事項(xiàng)，并針對(duì)摩托車降噪工作提出實(shí)際可行的應(yīng)對(duì)策略，以供相關(guān)研究參考。

摩托車；噪聲；檢測(cè)；降噪

《摩托車噪聲限值及測(cè)試方法》為減輕噪聲污染提供了依據(jù)。結(jié)合聲輻射理論，完善摩托車噪聲控制體系是提升聲源識(shí)別度的重要前提，通過檢測(cè)聲強(qiáng)值的方式，判斷噪聲源的具體位置和聲波大小，以提升降噪工作的準(zhǔn)確度[1]。目前，國(guó)家相關(guān)部門大力加強(qiáng)公路交通噪聲監(jiān)管力度，本文從摩托車、機(jī)電車輛的降噪工作入手，提出一系列降噪舉措，為駕駛?cè)藛T、交通環(huán)境提供實(shí)際保障。

1　摩托車噪聲檢測(cè)注意事項(xiàng)分析

（1）主噪聲源的識(shí)別。在摩托車的行駛過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的燃燒噪聲、動(dòng)力噪聲、機(jī)械噪聲是其關(guān)鍵性噪聲源，由多個(gè)噪聲源共同形成。依據(jù)噪聲的聲學(xué)特性，摩托車主噪聲源識(shí)別是降噪工作的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)噪聲形成因素和外部環(huán)境而發(fā)生一定變化，對(duì)公路交通環(huán)境造成噪聲污染，制約著當(dāng)前環(huán)境保護(hù)工作的全面發(fā)展。由于多個(gè)噪聲源對(duì)噪聲污染的影響情況，控制主要噪聲源即可達(dá)到降噪效果，可采用排氣消聲器來減輕噪聲污染程度，以提升摩托車的環(huán)保節(jié)能效益。從摩托車噪聲限值體系角度來看，利用聲強(qiáng)測(cè)量方法，明確兩聲級(jí)：噪聲源A（主噪聲源）和噪聲源B（次要噪聲源）分貝范圍（0≤5 dB≤10 dB），如：A為91 dB、B為85 dB，探究A、B噪聲源的降噪效果[2]。假設(shè)A和B的總噪聲為89.1 ~90.14 dB范圍內(nèi)（理想條件下），利用降噪舉措對(duì)A、B分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出：主噪聲源A降低至86~90.14 dB范圍內(nèi)，相比次要噪聲源B（90.14~91 dB）的降噪效果更具實(shí)際效益。針對(duì)主噪聲源的識(shí)別方式，為摩托車的噪聲檢測(cè)工作提供實(shí)際參考作用，以采取實(shí)際可行的手段來達(dá)到降噪效果（如：聲強(qiáng)測(cè)量技術(shù)），這也是目前摩托車噪聲檢測(cè)的實(shí)質(zhì)性要求。

（2）輻射噪聲源的識(shí)別。目前，根據(jù)國(guó)家環(huán)保局?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，機(jī)動(dòng)車輛的噪聲問題占據(jù)城市噪聲的75%比例，對(duì)交通環(huán)境、居民生活造成了一定影響。在摩托車噪聲檢測(cè)中，結(jié)合聲強(qiáng)輻射理論的實(shí)踐內(nèi)容，噪聲主要以“排氣噪聲、進(jìn)氣噪聲、發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲”等相關(guān)類型為表現(xiàn)形式，隨著摩托車內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生相應(yīng)的變化。針對(duì)摩托車噪聲的機(jī)理與頻譜分析，排氣噪聲屬于低頻帶范圍（20~5550 Hz）、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)噪聲歸屬中頻帶（550~1 600 Hz），并通過摩托車內(nèi)部機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)速度以達(dá)到臨界值（1 kHz以上，尤以進(jìn)氣噪聲為主）[2]。在摩托車輻射噪聲源識(shí)別工作中，研究人員需注重排氣系統(tǒng)（第一輻射噪聲源）、發(fā)動(dòng)機(jī)、進(jìn)氣噪聲的變化情況，采用消聲器進(jìn)行降噪工作時(shí)也需結(jié)合摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部聯(lián)合區(qū)域的運(yùn)行狀況（該位置存在次級(jí)聲源），保障噪聲源的最高值和最低值呈現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行趨勢(shì)，避免周邊空氣車身支撐構(gòu)架而引起的共振問題（即是高頻噪聲源），以降低摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的快速運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，為降噪工作提供輔助條件。我國(guó)摩托車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心利用機(jī)動(dòng)車的主噪聲源與輻射噪聲源的探究實(shí)驗(yàn)，結(jié)合聲強(qiáng)論證原理，針對(duì)某150型摩托車的噪聲情況，利用噪聲聲強(qiáng)測(cè)試方式，準(zhǔn)確地定位聲源范圍，并提出了發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部降噪工作意見，為探究摩托車噪聲檢測(cè)提供了實(shí)際可行的實(shí)踐保障[3]。

2　摩托車降低噪聲的優(yōu)化策略

（1）開發(fā)自動(dòng)分析系統(tǒng)。近年來，電動(dòng)機(jī)車的噪聲問題受到相關(guān)部門、社會(huì)群體的廣泛關(guān)注，降噪工作已成為當(dāng)前公路交通發(fā)展的首要任務(wù)。在摩托車降噪工作中，噪聲自動(dòng)分析系統(tǒng)作為自動(dòng)監(jiān)測(cè)運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲的測(cè)試設(shè)備，對(duì)摩托車和機(jī)電車輛的降噪、質(zhì)監(jiān)具有重要影響，通過聲強(qiáng)測(cè)量技術(shù)、人工智能技術(shù)等科技手段，利用自動(dòng)監(jiān)測(cè)功效來完成噪聲源定位工作（明確主噪聲源）；或直接采取噪聲頻譜分析方式來探究噪聲機(jī)理，以便提升降噪工作的實(shí)際效益[3]。根據(jù)摩托車質(zhì)監(jiān)中心資料顯示，國(guó)內(nèi)噪聲自動(dòng)分析系統(tǒng)目前主要是通過計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，利用聲強(qiáng)傳感器來完成二維平面的移動(dòng)、定位工作（構(gòu)建聲強(qiáng)分布圖、分析噪聲頻率），智能化程度較高且取得一定實(shí)際成效（完成摩托車噪聲識(shí)別工作）。在摩托車噪聲檢測(cè)工作中，陜西寶雞國(guó)家摩托車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心利用噪聲自動(dòng)分析系統(tǒng)，進(jìn)行多種車型噪聲源識(shí)別測(cè)試實(shí)驗(yàn)，以跨騎式、踏板式兩種類型為主要試驗(yàn)對(duì)象。在測(cè)試工作中，通過輻射聲強(qiáng)及頻率分布情況，檢測(cè)出進(jìn)氣噪聲是跨騎式摩托車的主噪聲源、發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)部分則是影響踏板式摩托車噪聲源識(shí)別工作的主要因素，將排氣消聲器安裝在摩托車機(jī)組內(nèi)部總聲強(qiáng)最大值區(qū)域，分析高頻、低頻的頻譜數(shù)據(jù)，這也是噪聲自動(dòng)分析系統(tǒng)的價(jià)值優(yōu)勢(shì)，可為降噪工作提供基本保障。

（2）綜合考慮降噪舉措。①降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲。

在摩托車噪聲種類分布中，發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲作為多個(gè)噪聲源的基本表現(xiàn)形式之一，主要來源于燃燒噪聲、機(jī)械噪聲、零件噪聲，通過發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、箱體來傳播。從發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部機(jī)構(gòu)分布來看，降噪工作可從燃燒壓力、機(jī)械振動(dòng)兩個(gè)方面來考慮。對(duì)于燃燒壓力噪聲源的形成，主要是由于燃燒室壓力變化形成的，可增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)部件的剛性效益、機(jī)箱蓋類零件安裝防振殼，通過增加功率來延緩燃燒速度；從機(jī)械振動(dòng)方面來看，噪聲源與活塞運(yùn)動(dòng)、曲柄運(yùn)動(dòng)有關(guān)，采取縮減活塞間隙、曲軸間隙的方式，提升機(jī)械加工精度和耐久性。我國(guó)摩托車法規(guī)體系的ECE法規(guī)規(guī)定，摩托車降噪工作需結(jié)合摩托車運(yùn)行機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，減輕機(jī)械振動(dòng)（箱蓋、機(jī)箱）對(duì)提升發(fā)動(dòng)機(jī)功率具有直接影響，以達(dá)到噪聲控制目標(biāo)——優(yōu)化功率、杜絕噪聲污染[3]。②緩解排氣噪聲、進(jìn)氣噪聲。排氣噪聲、進(jìn)氣噪聲與發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲是摩托車噪聲的重要噪聲源，對(duì)摩托車降噪工作有實(shí)質(zhì)性影響。從排氣噪聲的特征來看，多以排氣聲、排氣系統(tǒng)輻射聲源為表征，其中脈動(dòng)音、壓力輻射是主要成因，可采用擴(kuò)展消聲器容積、增強(qiáng)消聲器外板剛性、更改消聲器結(jié)構(gòu)（負(fù)荷式運(yùn)行）等相關(guān)方式，提升排氣管的運(yùn)轉(zhuǎn)性能[4]。在進(jìn)氣噪聲制約因素中，進(jìn)氣系統(tǒng)輻射音、進(jìn)氣聲作為主要噪聲來源，當(dāng)進(jìn)氣壓力發(fā)生變化、發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象時(shí)，直接形成噪聲源以阻隔氣流正常流通，造成車體加載性能下降；在實(shí)際降噪工作中，可通過縮減進(jìn)氣口面積、增加空氣濾清器的容積和吸聲材料的方式，以預(yù)防進(jìn)氣壓力變化的現(xiàn)象。

3　總結(jié)

綜上所述，噪聲作為評(píng)價(jià)摩托車等級(jí)指標(biāo)的關(guān)鍵因素，落實(shí)降噪舉措對(duì)摩托車的優(yōu)化運(yùn)行具有重要作用。在摩托車噪聲檢測(cè)工作中，研究人員需注意主噪聲源和輻射噪聲源的識(shí)別問題，通過噪聲自動(dòng)分析系統(tǒng)、降低發(fā)電機(jī)噪聲、緩解排氣噪聲、進(jìn)氣噪聲的方式，改善摩托車內(nèi)部相關(guān)機(jī)構(gòu)運(yùn)行效能，為預(yù)防噪聲、降噪工作提供實(shí)際保障。

[1] 張力偉，付俊俊. 電動(dòng)摩托車及電動(dòng)輕便摩托車用電機(jī)噪聲測(cè)試方法的研究[J]. 小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù)，2016,02:68~76.

[2] 李曙光，楊銳. 發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架隔聲措施研究[J]. 摩托車技術(shù)，2015,09:39~42.

[3] 鄧長(zhǎng)勇，田鐵，曹建國(guó). 關(guān)于摩托車噪聲的研究[J]. 裝備制造技術(shù)，2010,07:176~177.

[4] 張先鳴. 摩托車零部件工程新材料的發(fā)展與技術(shù)[J]. 摩托車技術(shù)，2013,04:47~49.

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1671-0711（2016）09（上）-0082-02