城鐵客車內(nèi)裝隔音隔熱材料的性能研究

陳陽明 魯冠博

中車長春軌道客車股份有限公司 吉林長春 130062

城鐵客車作為城市主要交通工具之一，其乘坐的舒適性和安全性越來越受到人們的重視。城鐵客車內(nèi)裝不僅要注重給人以視覺上的美感，還要注重舒適性。城鐵客車內(nèi)裝主要包括車頂、地板、側(cè)墻、立罩板、間壁等部位的內(nèi)部裝飾，不僅要追求美觀舒適，更要注意隔音隔熱功能。本文對此進行了分析探討。

1 城鐵客車噪音來源

城鐵客車噪聲主要來源于輪軌、空調(diào)系統(tǒng)、車門系統(tǒng)、空氣傳聲路徑等方面的噪聲，特別是在車輛運行的狀態(tài)下，輪軌產(chǎn)生的噪聲很大，對輪軌噪聲進行有效控制，可以大幅度降低車輛運行帶來的噪音。當(dāng)車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)時噪聲來源主要為空調(diào)系統(tǒng)，有效控制空調(diào)系統(tǒng)噪聲是降低整車噪音的一個關(guān)鍵。除此之外，車門系統(tǒng)噪聲也是一個主要來源，主要取決于車門關(guān)閉狀態(tài)下的密封性能和門板的噪音衰減性能。還有內(nèi)裝地板、頂板側(cè)墻、貫通道等部位產(chǎn)生的結(jié)合聲源，也對整車噪音控制產(chǎn)生一定影響。

2 城鐵客車內(nèi)裝隔音材料性能分析

2.1 城鐵客車對噪音的要求

噪音指的是對人體產(chǎn)生不同程度傷害的或妨礙人們正?；顒拥穆曇?。城鐵客車的噪聲會打擾乘客休息，降低乘車的舒適性。要解決城鐵客車噪聲是控制噪聲傳遞渠道和途徑，要加強室內(nèi)的密封性，將客車通向室外的管孔、縫隙完全密封好，防止外界聲音傳入車內(nèi)。同時，對車內(nèi)能產(chǎn)生振動噪音的各種門蓋上加裝釹鐵棚強磁石材料，靠磁鐵性能抑制振動，并在車體的內(nèi)側(cè)面粘貼優(yōu)質(zhì)的隔音材料。

2.2 車輛隔音降噪控制技術(shù)方案

一是輪軌噪聲控制。安裝降噪阻尼環(huán)裝置是降低輪軌噪聲的主要方式，能有效降低車輛的單頻嘯叫噪聲和直線區(qū)段輪軌滾動噪聲，從而一定程度上減小車內(nèi)外噪聲。二是空調(diào)系統(tǒng)噪音控制。空調(diào)系統(tǒng)噪聲要控制氣動噪聲和機械噪聲，可以采取提升空調(diào)設(shè)備性能和制造工藝降低機械噪音，比如控制好空調(diào)設(shè)備裝配的精密度，設(shè)備中的旋轉(zhuǎn)部件控制好間隙，降低空調(diào)部件運行時空調(diào)壓縮機產(chǎn)生的振動；對于氣動噪聲控制，可以通過優(yōu)化冷凝器線圈排布，加大蒸發(fā)器的線圈面積來提高空調(diào)系統(tǒng)的熱處理性能，降低風(fēng)機轉(zhuǎn)速，提高空調(diào)系統(tǒng)的氣動性能以降低氣動噪聲。三是車門系統(tǒng)噪音控制。要控制好車門的密封性，門板盡量使用鋁制加阻尼漿和開孔吸聲材料，并使用雙層玻璃窗。門扇四周要使用優(yōu)質(zhì)密封膠條進行密封，密封膠條和密封框要壓縮密封[1]。對于門縫處的密封，可以在門扇中間前沿采用凹凸式密封膠條，門關(guān)閉時凹凸式密封膠條的密封效果較好，可以有效減小噪音。四是空氣傳聲路徑控制。地板的鋁蜂窩夾層結(jié)構(gòu)要盡量采用吸聲減振材料，除吸收部分輪軌噪聲外還能吸收空壓機噪音，提高底架地板的隔聲性能來降低車內(nèi)噪聲；對于頂板、側(cè)墻、車窗和車門的隔聲性能，設(shè)計師要了解各部件隔音特性，針對隔音性能差的部件，采取隔音措施提高隔聲性能，比如在內(nèi)墻板與安裝骨架之間、車頂中頂板的背部、端墻墻板與骨架之間粘貼密封隔音氈，在側(cè)墻立罩板和車門機構(gòu)夾層內(nèi)噴涂阻尼材料或布置吸聲材料，玻璃窗采用中空雙層設(shè)計等。對貫通道隔聲可以通過對貫通道折棚、端墻連接框、頂板、渡板裝置和側(cè)護板進行隔聲性能優(yōu)化設(shè)計，提高整體隔聲性能。

2.3 不同隔音降噪材料的作用

城鐵客車隔音材料主要包括復(fù)合隔音降噪材料、阻尼膠板和圓孔鋁板，復(fù)合隔音降噪材料適用于發(fā)動機四周，有效的降低噪音強度；阻尼膠板利用將振動轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥越佑|的抑制機理，能有效抑制鼓動噪音或結(jié)構(gòu)震動噪音，能有效抑制共振現(xiàn)象，比如車身外板通常會與發(fā)動機、傳動機振動產(chǎn)生共振；圓孔鋁板主要是有效吸收動態(tài)機械噪音[2]。

3 城鐵客車內(nèi)裝隔熱材料性能分析

3.1 城鐵客車對隔熱性能的要求

封閉客車運行時發(fā)動機熱量和外界熱量會導(dǎo)致整個客車內(nèi)較高的溫度，特別是炎熱夏天，安裝空調(diào)能有效解決，但考慮到節(jié)能環(huán)保的重要性，要使用隔熱板、隔熱材料對車身進行包裝，利用隔熱材料將車身散發(fā)的熱量和外界的熱量進行隔絕，減少車內(nèi)空調(diào)使用從而實現(xiàn)節(jié)能目的。隔熱材料使用時要兼具吸聲性能，選用的底架、車頂、側(cè)墻、端墻的隔熱材料，要使用鐵路運用驗證的材料，非車體側(cè)的隔熱材料外表面使用鋁箔覆蓋層，并確保隔熱材料牢固，經(jīng)過振動不能松散脫落。

3.2 隔熱材料分析

隔熱材料指的是能夠阻礙熱量傳遞的材料，主要包括多孔材料、真空材料和熱反射材料。傳統(tǒng)隔熱材料如玻璃纖維、石棉、巖棉等，新型隔熱材料如氣凝膠氈、真空板等。多孔隔熱材料利用孔內(nèi)的空氣或惰性氣體會降低導(dǎo)熱系數(shù)從而起到隔熱目的；熱反射性材料主要是利用較高的反射系數(shù)原理將熱量反射出去；真空絕熱材料是利用真空阻隔對流提高隔熱效果。將多種隔熱材料科學(xué)合理的綜合使用到城鐵客車內(nèi)部，能起到更好的隔熱效果[3]。

3.3 鋁箔隔熱卷材介紹

鋁箔隔熱卷材指的是平時所用的阻隔膜、隔熱膜、反射膜等，一般由鋁箔貼面、聚乙烯薄膜、纖維、金屬涂膜等熱熔膠層壓制成，不僅具有隔熱功能，還兼具保溫、防潮功能，被應(yīng)用到生活的各個領(lǐng)域。城鐵客車車身使用反射膜能將太陽的熱量反射出去減少車身熱量?？蛙囓圀w與內(nèi)裝中間粘貼隔熱材料，外表面粘貼鋁箔，除了能提高隔熱性能外還能防水防潮。

4 結(jié)語

城鐵客車作為城市主要交通工具之一，乘客接觸城鐵客車最多的部位就是內(nèi)裝，也是提高乘客舒適性的重要部位。隨著城鐵交通的日益普及，人們生活節(jié)奏的加快，對城鐵客車的舒適性和安全性提出了更高的要求。在客車內(nèi)裝設(shè)計中，設(shè)計人員要從舒適性和安全性的角度出發(fā)，要融入綠色環(huán)保和節(jié)能理念，加強隔熱降噪材料的研究分析，注重應(yīng)用先進的新型隔熱降噪材料，在保證車內(nèi)布局設(shè)計精致美觀的基礎(chǔ)上，有效降低噪音污染，做到城鐵車輛內(nèi)裝材料的環(huán)保，提高城鐵客車乘坐的舒適性和服務(wù)質(zhì)量，促進城鐵客車運輸?shù)慕】悼焖侔l(fā)展。