第33次汽車噪聲檢測與診斷技術(shù)

1、汽車檢測與診斷技術(shù)Inspection and Diagnosis of Automobile噪聲的分類噪聲的分類:交通噪聲、工業(yè)噪聲和生活噪聲交通噪聲、工業(yè)噪聲和生活噪聲交通噪聲的分類交通噪聲的分類:道路交通噪聲道路交通噪聲鐵路交通噪聲鐵路交通噪聲內(nèi)河航運(yùn)交通噪聲內(nèi)河航運(yùn)交通噪聲空中航空交通噪聲空中航空交通噪聲道路交通噪聲分類道路交通噪聲分類:車輛噪聲車輛噪聲道路噪聲道路噪聲 具有關(guān)資料介紹，噪聲會(huì)使人的聽力減弱、視力功能下降、神經(jīng)衰弱、血壓變化和胃腸道出現(xiàn)消化功能障礙，甚至影響人的睡眠、談話、學(xué)習(xí)、工作和情緒等。隨著工業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，這種影響會(huì)越來越嚴(yán)重。如美國整個(gè)環(huán)境噪聲的響度每1

2、0年約增加一倍，俄國一些大城市的環(huán)境噪聲近10多來提高了812分貝。其實(shí)，我國不少城市的噪聲也到了非治理不可的程度，特別是車輛噪聲。一、汽車噪聲一、汽車噪聲發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、傳動(dòng)系噪聲、輪胎噪聲、車身噪聲。 車輛噪聲一般為中等強(qiáng)度的噪聲，大約為6090分貝。如公共汽車的噪聲為80分貝左右，摩托車的噪聲比一般汽車高10分貝左右。由于車輛噪聲為游走性的，影響范圍大，干擾時(shí)間長，因而受害人員多。二、基本概念聲學(xué)術(shù)語 可聽頻率：正常人所能聽到的聲音頻率，一般為20Hz20kHz； 聲壓：聲音使空氣中的壓力相對(duì)大氣壓力產(chǎn)生的變化量，單位Pa； 聲壓級(jí)：設(shè)被研究的聲壓為P，以正常人耳可聽到的最弱聲壓為基準(zhǔn)聲壓，

3、則聲壓級(jí)(dB)可表示為: 聲強(qiáng)：單位時(shí)間內(nèi)垂直于聲波傳播方向上的單位面積上所通過的聲能。（瓦/平米） 響度：人耳對(duì)聲音強(qiáng)度的感受程度，單位宋，sone由于人耳對(duì)聲音強(qiáng)弱的感覺不僅與聲壓有關(guān)，且同時(shí)與聲音的頻率有關(guān)。在相同的聲壓下，不同頻率的聲音對(duì)人耳所感受的響度不同，通常以10003000Hz范圍內(nèi)的聲響對(duì)人耳最為敏感。 響度級(jí)：以1000Hz單一頻率的純聲為基準(zhǔn)聲音。規(guī)定該頻率下純聲的聲壓級(jí)數(shù)值為其等響度級(jí)數(shù)值，單位為方 四、聲級(jí)計(jì)的分類四、聲級(jí)計(jì)的分類: : 六十年代國際上把聲級(jí)計(jì)分為兩類，一類叫精密聲級(jí)計(jì)，一類叫普通聲級(jí)計(jì)。我國也采用這種分法。 70年代以來有些國家推行四類分法，即分為

4、0型、1型、2型和3型。它們的精度分別為0.40、0.70、1.00和1.5dB。 根據(jù)聲級(jí)計(jì)所用電源的不同，還可將聲級(jí)計(jì)分為交流式聲級(jí)計(jì)和用干電池的電池式聲級(jí)計(jì)兩類。 五、聲級(jí)計(jì)的構(gòu)造及原理五、聲級(jí)計(jì)的構(gòu)造及原理 聲級(jí)計(jì)是一種能夠把工業(yè)噪聲、生活噪聲和車輛噪聲等，按人耳聽覺特性近似地測定其噪聲級(jí)的儀器。噪聲級(jí)是指用聲級(jí)計(jì)測得的并經(jīng)過聽感修正的聲壓級(jí)（dB）或響度級(jí)（方）。 聲級(jí)計(jì)一般由傳聲器、前置放大器、衰減器、放大器、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)、檢波器、指示表頭和電源等組成 1-傳聲器，2-前置放大器，3-輸入衰減器，4-輸入放大器，5-計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)6-輸出衰減器，7-輸出放大器，8-檢波器 9-表頭 1.傳聲

5、器 傳聲器是把聲壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)的裝置，也稱之為話筒，它是聲級(jí)計(jì)的傳感器。常見的傳聲器有晶體式、駐極體式、動(dòng)圈式和電容式數(shù)種。 動(dòng)圈式傳聲器由振動(dòng)膜片、可動(dòng)線圈、永久磁鐵和變壓器等組成。振動(dòng)膜片受到聲波壓力以后開始振動(dòng)，并帶動(dòng)著和它裝在一起的可動(dòng)線圈在磁場內(nèi)振動(dòng)以產(chǎn)生感應(yīng)電流。該電流根據(jù)振動(dòng)膜片受到聲波壓力的大小而變化。聲壓越大，產(chǎn)生的電流就越大，聲壓越小，產(chǎn)生的電流也越小。電容式傳聲器主要由金屬膜片和靠得很近的金屬電極組成它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)平板電容。金屬膜片與金屬電極構(gòu)成了平板電容的兩個(gè)極板，當(dāng)膜片受到聲壓作用時(shí)，膜片便發(fā)生變形，使兩個(gè)極板之間的距離發(fā)生了變化，于是改變了電容量，測量電路中的

6、電壓也發(fā)生了變化，實(shí)現(xiàn)了將聲壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)的作用。2.放大器 目前流行的許多國產(chǎn)與進(jìn)口的聲級(jí)計(jì)，在放大線路中都采用兩級(jí)放大器，即輸入放大器和輸出放大器，其作用是將微弱的電信號(hào)放大。輸入衰減器和輸出衰減器是用來改變輸入信號(hào)的衰減量和輸出信號(hào)衰減量的，以便使表頭指針指在適當(dāng)?shù)奈恢?，其每一檔的衰減量為10dB。輸入放大器使用的哀減器調(diào)節(jié)范圍為測量低端（如0到7OdB），輸出放大器使用的衰減器調(diào)節(jié)范圍為測量高端（如70到120dB）.輸入和輸出兩個(gè)衰減器的刻度盤常做成不同顏色，目前以黑色與透明配對(duì)為多。由于許多聲級(jí)計(jì)的高低端以70dB為界限，故在旋轉(zhuǎn)時(shí)要防止超過界限，以免損壞裝置。 為防止輸入給

7、放大器的信號(hào)超過正常工作的動(dòng)態(tài)范圍，造成波形畸形太大，一般在放大器中安裝過載指示燈。如果過載，要及時(shí)處理，以免測量誤差太大。如果輸入放大器的過載指示燈單獨(dú)閃亮，這是提示你要改變衰減器量程，如果輸出放大器的過載指示燈單獨(dú)閃亮，這是提示你測量不準(zhǔn)確，而且示值小于真實(shí)值。3.計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò) 為了模擬人耳聽覺在不同頻率有不同的靈敏性，在聲級(jí)計(jì)內(nèi)設(shè)有一種能夠模擬人耳的聽覺特性，把電信號(hào)修正為與聽感近似值的網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)叫作計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。 計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)一般有A、B、C三種。A計(jì)權(quán)聲級(jí)是模擬人耳對(duì)55dB以下低強(qiáng)度噪聲的頻率特性，B計(jì)權(quán)聲級(jí)是模擬55dB到85dB的中等強(qiáng)度噪聲的頻率特性，C計(jì)權(quán)聲級(jí)是模擬高強(qiáng)度噪聲的頻率

8、特性。三者的主要差別是對(duì)噪聲低頻成分的衰減程度，A衰減最多，B次之，C最少。A計(jì)權(quán)聲級(jí)由于其特性曲線接近于人耳的聽感特性，因此是目前世界上噪聲測量中應(yīng)用最廣泛的一種，B、C已逐漸不用。 從聲級(jí)計(jì)上得出的噪聲級(jí)讀數(shù)，必須注明測量條件，如單位為dB，且使用的是A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，則應(yīng)記為dB（A）。 4.檢波器和指示表頭 為了使經(jīng)過放大的信號(hào)通過表頭顯示出來，聲級(jí)計(jì)還需要有檢波器，以便把迅速變化的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變成變化較慢的直流電壓信號(hào)。這個(gè)直流電壓的大小要正比于輸入信號(hào)的大小。 根據(jù)測量的需要，檢波器有峰值檢波器、平均值檢波器和均方根值檢波器之分。峰值檢波器能給出一定時(shí)間間隔中的最大值，平均值檢波器能在一定

9、時(shí)間間隔中測量其絕對(duì)平均值。除了象槍炮聲那樣的脈沖聲需要測量它的峰值外，在多數(shù)的噪聲測量中均是采用均方根值檢波器。 均方根值檢波器能對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行平方、平均和開方，得出電壓的均方根值，最后將均方根電壓信號(hào)輸送到指示表頭。指示表頭是一只電表，只要對(duì)其刻度進(jìn)行一定的標(biāo)定，就可從表頭上直讀出噪聲級(jí)的dB值。聲級(jí)計(jì)表頭阻尼一般都有“快”和“慢”兩個(gè)檔?！翱臁睓n的平均時(shí)間為0.27s，很接近于人耳聽覺器官的生理平均時(shí)間；“慢”檔的平均時(shí)間為1.05s。當(dāng)對(duì)穩(wěn)態(tài)噪聲進(jìn)行測量或需要記錄聲級(jí)變化過程時(shí)，使用“快”檔比較合適，在被測噪聲的波動(dòng)比較大時(shí)，使用“慢”檔比較合適。 六、汽車噪聲的檢測方法 （1）儀器的

10、檢查和校準(zhǔn) 1）先檢查儀表指針是否在機(jī)械零點(diǎn)上。 若不在零點(diǎn)，可用零點(diǎn)調(diào)整螺釘使指針與零點(diǎn)重合。 2）檢查電池容量。 把聲級(jí)計(jì)功能打開對(duì)準(zhǔn)“電池”，衰減器任意，此時(shí)電表指針應(yīng)達(dá)到額定紅線或規(guī)定區(qū)域，否則讀數(shù)不準(zhǔn)。打開后蓋可更換電池。 3）打開電源開關(guān)，預(yù)熱儀器10min。 4）對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。 聲級(jí)計(jì)上一般都配有電路校準(zhǔn)的“參考”位置，可校驗(yàn)放大器的工作是否正常。如不正常，應(yīng)調(diào)節(jié)微調(diào)電位器。電路校準(zhǔn)后，再利用已知靈敏度的標(biāo)準(zhǔn)傳聲器對(duì)聲級(jí)計(jì)上的傳聲器進(jìn)行對(duì)比校準(zhǔn)。常用的標(biāo)準(zhǔn)傳聲器有聲級(jí)校準(zhǔn)器和活塞式發(fā)生器，他們的內(nèi)部都有一個(gè)可發(fā)出恒定頻率、恒定聲級(jí)的機(jī)械裝置，因而很容易對(duì)比出被檢驗(yàn)的靈敏度。聲級(jí)

11、校準(zhǔn)器產(chǎn)生的聲壓級(jí)為94dB，頻率為1000Hz；活塞式發(fā)生器產(chǎn)生的聲壓級(jí)為124dB，頻率為250Hz。 5）將聲級(jí)計(jì)的功能開關(guān)對(duì)準(zhǔn)“線性”、“快”擋。 如果此時(shí)在室內(nèi)，一般辦公室內(nèi)的環(huán)境噪聲約為4060dB，因此聲級(jí)計(jì)上應(yīng)有相應(yīng)的指示值。變換衰減器刻度盤，表頭示值應(yīng)相應(yīng)變化10dB左右。 6）檢查計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。 接以上步驟，將“線性”位置依次變?yōu)椤癈”、“B”、“A”。由于室內(nèi)環(huán)境噪聲多為低頻成分，故經(jīng)頻率計(jì)權(quán)后的噪聲級(jí)示值將低于線性值，而且應(yīng)依次遞減。 7）考查“快”、“慢”擋。 將衰減器刻度盤調(diào)至高分貝值處（例如90分貝），操作人員發(fā)聲，并注意觀察“快”擋時(shí)的指針擺動(dòng)能否跟上發(fā)音速度，“慢

12、”擋時(shí)的指針擺動(dòng)是否明顯遲緩。這是“快”、“慢”兩個(gè)擋所要求的表頭阻尼程度的基本特征。 8）衰減器刻度盤預(yù)置。 在不知道被測聲級(jí)多大時(shí)，必須把衰減器刻度盤預(yù)先放在最大衰減位置（即120分貝），然后在實(shí)測中再逐步旋至被測聲級(jí)所需要的衰減擋。 （2）車外噪聲測量方法 1）測量條件 測量場地應(yīng)平坦空曠，在測試中心以25m為半徑的范圍內(nèi)，不應(yīng)有大的反射物，如建筑物、圍墻等。 測試場地跑道應(yīng)有20m以上平直、干燥的瀝青路面或混凝土路面，路面坡度不超過0.5%。 本底噪聲（包括風(fēng)噪聲）應(yīng)比所測量車輛噪聲至少低10分貝。 為避免風(fēng)噪聲的干擾，可采用防風(fēng)罩。 聲級(jí)計(jì)附近除測量者外，不應(yīng)有其他人員，如不可缺少時(shí)

13、，則必須在測量者背后。 被測車輛不載重，測量時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)處于正常使用溫度。 2）測量場地及測點(diǎn)位置 聲級(jí)計(jì)傳聲器位于20m跑道的中心點(diǎn)O兩側(cè)，各距中心7.5m，距地面高度1.2m，用三角支架固定。傳聲器平行于路面，其軸線垂直于車輛行駛方向。 3）加速行駛車外噪聲測量方法 車輛須按下列規(guī)定條件穩(wěn)定到達(dá)始端線： 行駛擋位：前進(jìn)擋位為4擋以上的車輛用3擋，前進(jìn)擋位為4擋或4擋以下的車輛用2擋。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為其標(biāo)定轉(zhuǎn)速的3/4。如果此時(shí)車速超過了50km/h，那么車輛應(yīng)以50km/h的車速穩(wěn)定達(dá)到始端線。 在無轉(zhuǎn)速表時(shí)，可以控制車速進(jìn)入測量區(qū)：以所定擋位相當(dāng)于3/4標(biāo)定轉(zhuǎn)速的車速穩(wěn)定地到達(dá)始端線。 從車

14、輛前端到達(dá)始端線開始，立即將油門踏板踩到底或?qū)⒐?jié)氣門全開，直線加速行駛。當(dāng)車輛后端到達(dá)終端線時(shí)，立即停止加速，車輛后端不包括拖車以及和拖車聯(lián)接的部分。 本測量要求被測車輛在后半?yún)^(qū)域發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到標(biāo)定轉(zhuǎn)速。如果車輛達(dá)不到這個(gè)要求，可延長距離為15m。如果仍達(dá)不到這個(gè)要求，車輛使用擋位要下降一擋。 聲級(jí)計(jì)用“A”計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)、“快”擋進(jìn)行測量，讀取車輛行駛時(shí)聲級(jí)計(jì)表頭最大讀數(shù)。 同樣的測量往返進(jìn)行一次。車輛同側(cè)兩次測量結(jié)果之差，不應(yīng)大于2分貝，并把測量結(jié)果記入規(guī)定的表格中。取每側(cè)二次聲級(jí)平均值中的最大值作為被測量車輛的最大噪聲級(jí)。若只用一個(gè)聲級(jí)計(jì)測量，同樣的測量應(yīng)進(jìn)行四次，即每測測量兩次。 4）勻速行駛車

15、外噪聲的測量方法 車輛用常用擋位，油門踏板保持穩(wěn)定，以50km/h的車速勻速通過測量區(qū)域。 聲級(jí)計(jì)用“A”計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，“快”擋進(jìn)行測量，讀取車輛行駛時(shí)聲級(jí)計(jì)表頭最大讀數(shù)。 同樣的測量往返進(jìn)行一次。車輛同側(cè)兩次測量結(jié)果之差，不應(yīng)大于2分貝，并把測量結(jié)果記入規(guī)定的表格中。若只用一個(gè)聲級(jí)計(jì)測量，同樣的測量應(yīng)進(jìn)行四次，即每測測量兩次 （3）車內(nèi)噪聲測量方法 1）車內(nèi)噪聲測量條件 測量跑道應(yīng)有足夠?qū)嶒?yàn)需要的長度，應(yīng)是平直、干燥的瀝青路面或混凝土路面。 測量時(shí)風(fēng)速（相對(duì)于地面）應(yīng)不大于3m/s。 測量時(shí)車輛門窗應(yīng)關(guān)閉。車內(nèi)帶有其他輔助設(shè)備是噪聲源，測量時(shí)是否開動(dòng)，應(yīng)按正常使用情況而定。 車內(nèi)本底噪聲比所測車內(nèi)噪聲至少低10分貝，并保證測量不被偶然的其它聲源所干擾。 車內(nèi)除駕駛員和測量人員外，不應(yīng)有其他人員。 2）車內(nèi)噪聲測點(diǎn)位置 車內(nèi)噪聲測量通常在人耳附近布置測點(diǎn)，傳聲器朝車輛前進(jìn)方向。 駕駛室內(nèi)噪聲測點(diǎn)的位置，以座椅上部水平平面為準(zhǔn)，垂直向上高度為75010mm。 載客車室內(nèi)噪聲測點(diǎn)可選在車廂中部及最后一排的中間位置，傳聲器高度為75010mm。 3）測量方法 車輛以常用擋位、50km