聚氨酯发泡胶在汽车隔音降噪方面的分析与应用及汽车噪音Word格式.docx

1、目前平静隔音已组织专业人员涉足于这一领域的研究。为降低发动机、传动系统、排气系统表面产生的辐射噪音，不仅要降低激励力，而且要改善结构的震动特性，达到即使有激励力，也不易产生噪音的效果。如：可以通过仿真计算推测发动机缸体等部位产生的辐射噪音，用震动特性优化方法，采取在轻量化基础上达到最佳效果的措施。因此，好的隔音材料和降噪效果不应该以增加车辆自重，牺牲加速性能，增加油耗为代价。风扇噪音散热风扇通常也称为电子扇，是引擎舱内较大的噪音源。风扇噪音属于空气动力噪音，严格的说，也是构成发动机噪音的一部分。风扇运转过程中，由散热器隔栅吸入的冷却气流，经散热器风扇叶片吸入，从发动机间隙排出，气流运动的这一过

2、程产生了旋转噪音和涡流噪音。夏季在怠速状态下开空调，风扇的运转会明显引起较大噪音。平静隔音研究人员认为风扇的噪音与以下因素密切相关：1、风扇的外形。风扇外形决定风扇本体的阻力系数。包括叶片数量、叶片间断间隙、叶片角度及弯曲度等。2、散热器吸入气流的紊流度。3、风扇叶尖处及缝隙处产生的噪音。因此，对风扇噪音的抑制也主要是从以上几个方面入手。传动系统噪音在传动系中，噪音源主要包括变速器、分动器、传动轴、差速器和减速器等，传动系统噪音是由发动机传来的震动引起离合器盖、变速器盖等辐射出的噪音以及齿轮啮合激震引起壳体辐射发出的噪音。这些噪音既有内部齿轮和轴承运转引起的，也有其它机构传递来的。传动系统的噪

3、音是在一辆车出厂前就决定了的，很难通过后期的降噪措施得到根本性的改善。有些发烧友通过更换变速器等改装措施来提高操控性和舒适性，由于改装会影响到车辆的性能，不在平静隔音的研发范畴，在此不予论述。轮胎噪音轮胎噪音是由轮胎与路面摩擦所引起的，是构成底盘噪音的主要因素。一般的胎噪主要由三部分组成：一是轮胎花纹间隙的空气流动和轮胎四周空气扰动构成的空气噪音；二是胎体和花纹部分震动引起的轮胎震动噪音；三是路面不平造成的路面噪音。特殊行驶环境下，轮胎还会发出震鸣声和溅水声。轮罩下部的凹凸导致气流分离，也会产生较强的噪音，轮罩内车轮回转的诱起风以及引擎室排出的风噪是轮罩下部噪音的主要来源。不同类型路面对胎噪的

4、影响是不同的，平静隔音的技术人员通过对不同路面与胎噪的关系进行对比测试，发现路面状况对某一车况的轮胎噪声影响如下图：路面类型噪声级dB（A）光滑混凝土路面70光滑柏油路面72磨损混凝土路面粗糙混凝土路面78主动降低胎噪的办法主要是：1、改善胎面形状2、改善橡胶材质3、改善路面状况4、阻隔胎噪向驾驶舱的传播。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声等，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刹车盘损坏，日后再工作的时候就会发生尖锐的鸣叫。平静隔音对制

5、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。而对制动系统的改进，超出了平静隔音研究的范畴，不在我们探讨之列。气动噪音行驶中的汽车由于其周围的风而产生的噪音称为气动噪音，为寻求有效的隔音降噪方法，平静隔音的技术人员又把这种噪音进一步分为三种类型：一是风噪，就是由车身周围气流分离导致压力变化而产生的噪音；二是风漏，或叫吸出音，是由驾驶室及车身缝隙吸气而与车身周围气流相互作用而产生的噪音；三是其它噪音，包括空腔共鸣、风扇噪音、导管管道噪音以及天线、雨刮器、后视镜及扰流器等附件震动引起的噪音。克制风漏及空腔共鸣的有效办法是在车门以及引擎盖周围设计密封条，通过对不同车

6、型的不同部位粘贴密封条，达到使开放气流的背后不产生涡流，由流动再附着来达到有效抑止气动噪音的目的，此外，不同规格的密封条也可以有效隔绝来自车身以外的噪音。车辆在高速行驶过程中，由于引擎盖的侧面和上部出现气流分离，会产生数百赫兹以下震动频率的气动噪音，如果引擎盖下沿有间隙，通过间隙还会发出很大噪音，平静隔音对该处噪音的抑制主要从两方面着手：一是在引擎盖的边沿部位粘贴专用密封条，二是在引擎盖内沿雨刮器下部的U型槽部位粘贴平静阻尼止振垫。声音的产生空气中的各种声音，不管它们具有何种形式，都是由于物体的振动所引起的：敲鼓时听到了鼓声，同时能摸到鼓面的振动；人能讲话是由于喉咙声带的振动；汽笛声、喷气飞机

7、的轰鸣声，是因为排气时气体振动而产生的。总之，物体的振动是产生声音的根源，发出声音的物体称为声源。声源发出的声音必须通过中间媒质才能传播出去，人们最熟悉的传声媒质就是空气，除了气体外，液体和固体也都能传播声音。振动在媒质中传播的速度叫声速，在任一种媒质中的声速取决于该媒质的弹性和密度，因此，声音在不同媒质中传播的速度是不同的：在液体和固体中的传播速度一般要比在空气中快得多，例如在水中声速为1450m/s，而在铜中则为5000m/s。声音在空气中的传播速度还随空气温度的升高而增加。向前推进着的空气振动称为声波，有声波传播的空间叫声场。当声振动在空气中传播时空气质点并不被带走，它只是在原来位置附近

8、来回振动，所以声音的传播是指振动的传递。如果物体振动的幅度随时间的变化如正弦曲线那样，那么这种振动称为简谐振动，物体作简谐振动时周围的空气质点也作简揩振动。物体离开静止位置的距离称位移，最大的位移叫振幅，简谐振动位移与时间的关系表示为=sin（2ft+），其中f为频率，（2ft+）叫简谐振动的位相角，它是决定物体运动状态的重要物理量，振幅的大小决定了声音的强弱。物体在每秒内振动的次数称为频率，单位为赫兹（Hz）。每秒钟振动的次数愈多，其频率愈高，人耳听到的声音就愈尖或者说音调愈高。人耳并不是对所有频率的振动都能感受到的。一般说来，人耳只能听到频率为2020000Hz的声音，通常把这一频率范围的

9、声音叫音频声。低于20Hz的声音叫次声，高于20000Hz的声音叫超声。次声和超声人耳都不能听到，但有一些动物却能听到，例如老鼠能听到次声，蝙蝠能感受到超声。声波中两个相邻的压缩区或膨胀区之间的距离称为波长，单位为米（m）。波长是声音在一个周期的时间中所行进的距离。波长和频率成反比，频率愈高、波长愈短；频率愈低，波长愈长。噪音及其类型随着现代工业、建筑业和交通运输业的迅速发展，各种机械设备、交通工具在急剧增加，噪音污染日益严重，它影响和破坏人们的正常工作和生活，危害人体健康，在中华人民共和国环境噪音污染防治法中，环境噪音是指在工业生产、建筑施工、交通运输和社会生活中所产生的影响周围生活环境的声

10、音。从物理学角度讲，声音可分为乐音和噪音两种。表现在听觉上，有的声音很悦耳，有的却很难听甚至使人烦躁。当物体以某一固定频率振动时，耳朵听到的是具有单一音调的声音，这种以单一频率振动的声音称为纯音。但是，实际物体产生的振动是很复杂的，它是由各种不同频率的许多简谐振动所组成的，把其中最低的频率称为基音，比基音高的各频率称为泛音。如果各次泛音的频率是基音频率的整数倍，那么这种泛音称为谐音。基音和各次谐音组成的复合声音听起来很和谐悦耳，这种声音称为乐音。这些声音随时间变化的波形是有规律的，凡是有规律振动产生的声音就叫乐音。如果物体的复杂振动由许许多多频率组成，而各频率之间彼此不成简单的整数比，这样的声

11、音听起来就不悦耳也不和谐，还会使人产生烦躁。这种频率和强度都不同的各种声音杂乱地组合而产生的声音就称为噪音。各种机器噪音之间的差异就在于它所包含的频率成分和其相应的强度分布都不相同，因而使噪音具有各种不同的种类和性质。从环境和生理学的观点分析，凡使人厌烦的、不愉快的和不需要的声音都统称为噪音，它包括危害人们身体健康的声音，干扰人们学习、工作和休息的声音及其它不需要的声音。根据噪声源的不同，噪音可分为工业噪音、交通噪音和生活噪音三种，是构成环境噪音的三个主要来源。交通噪音是指飞机、火车、汽车等交通运输工具在飞行和行驶中所产生的噪音，汽车隔音降噪网重点探讨的是汽车在运转或行驶中产生的交通噪音。噪音

12、使人感到烦恼，强的噪音还会给人体健康带来危害。噪音的常见物理量度当没有声波存在、大气处于静止状态时，其压强为大气压强P0；当有声波存在时，局部空气产生压缩或膨胀，在压缩的地方压强增加，在膨胀的地方压强减少，这样就在原来大气压上又增加了一个压强的变化。一般情况下，声压与大气压相比是很弱的。声压的大小与物体的振动有关，物体振动的振幅愈大，则压强的变化也愈大，因而声压也愈大，我们听起来就愈响，因此声压的大小表示了声波的强弱。由于正常人耳能听到的最弱声音的声压和能使人耳感到疼痛的声音的声压大小之间相差一百万倍，表达和应用起来很不便。同时，人耳对声音大小的感受也不是线性的，它不是正比于声压绝对值的大小，

13、而是同它的对数近似成正比。这种用对数标度来表示的声压称为声压级，它用分贝dB来表示。正常人的听觉所能感到的最小声音即听域的声压级约为0分贝；轻声耳语约为30分贝；相距1米左右的会话语言约为60分贝；公共汽车中约为80分贝；重型载重车、织布车间、地铁内噪声约为100分贝；使人耳痛的声压级界限叫人耳阀，数值为120分贝；大炮轰鸣、喷气机起飞约为130分贝。由此可见，当采用声压级的概念后，听域与痛域的声压之比从100万倍的变化范围变成0120分贝的变化。所以对行驶中的汽车来说，在一定声压级范围内，只要降低几个分贝，人耳就会有明显感受。许多手持声级计的实际测量误差在2分贝，也就是说，噪音源不变的情况下

14、，两次测量结果理论上可以相差4个分贝，换句话说，事实上声噪降低4个分贝的时候，普通声级计可能显示没有什么变化，但是人耳的感觉却是噪音有明显下降。用仪器对汽车噪音进行测量并进行评测和研究时，应当遵循严格的测试要求和科学的测试方法。考虑到人们主观上的响度感觉，人们设计一种仪器，经频率计权后测量得到的dB数称为计权声级。因为要使仪器能适应所有不同强度的响度修正值是困难的。常用的有A、B、C三种计权网络，经过A计权曲线测量出的dB读数称A计权声级，简称A声级或LA，表示为分贝（A）或dB（A）。A声级与人们的主观反映有良好的相关性，即测得的A声级大，人们听起来也觉得响。当用A声级大小对噪音排次序时，与

15、人们主观上的感觉是一致的。A声级是目前广泛应用的一个噪音评价量，已成为国际标准化组织和绝大多数国家用作评价噪音的主要指标，许多环境噪音的允许标准和机器噪音的评价标准都采用A声级或以A声级为基础。但是，A声级并不反映频率信息，即同一A声级值的噪音，其频谱差别可能非常大。若要比较车辆引发的频谱很不相同的噪音，就要注意到A声级的局限性。C计权与A计权在某些频段测量结果的差别相当大，所以对于一些追求车辆降噪数据的消费者，个别经销商会利用消费者对声音测量标准缺乏认知，或者不熟悉测量仪器的操作，用不同的计权读数来蒙骗消费者。这个时候，正是数字欺骗了大家。噪音的传播特性噪声源总是体现在一定的空间中，因此必须

16、研究声音在空间中传播的特性，包括声波传播过程中的衰弱、反射、折射、绕射和干涉等现象。传播声波的空间称为声场，声场分自由声场、扩散声场和半自由声场。自由声场是一种理想化的声场，严格地说在自然界中不存在这种声场，但是我们可以近似地将空旷的野外看成是自由声场。在声学研究中为了克服反射声和防止外来环境噪音的干扰，专门创造一种自由声场的环境，它可以用做听力实验，检验各种机器产品的噪音，测量声源的声功率，校准一些电声设备等。扩散声场与自由声场完全相反。在扩散声场中，声波接近全反射的状态。例如，在室内，人听到的声音除来自声源的直达声外，还有来自室内各表面的反射声。如果室内各表面非常光滑，声波传到壁面上会完全

17、反射回来。如果室内各处的声压几乎相等，声能密度也处处均匀相等，那么这样的声场就叫做扩散声场（混响声场）。在声学研究中，可以专门创建具有扩散声场特性的房间，即混响室。它可用来测试声源的声功率和做不同混响时间下语言清晰度试验等。在实际生活中，遇到最多的情况，既不是完全的自由声场，也不是完全的混响声场，而是介于二者之间的半自由声场。根据环境吸声能力的不同，有些半自由声场接近自由声场一些，有的更接近扩散声场。粘贴了平静隔音吸音棉的车体，由于异型吸音槽对车辆噪音的高效抑制，可以有效改善驾驶室的声场。声源发出的噪音在媒介中传播时，其声压或声强将随着传播距离的增加而逐渐衰减。高频声波比低频声波衰减得快，当传

18、播距离较大时其衰减值是很大的，因此高频声波是传不远的。从远距离传来的强噪音如飞机声、炮声等都是比较低沉的，这就是在长距离的传播过程中高频成份衰减得较快的缘故。除了空气能吸收声波外，一些材料例如玻璃、毛毯、泡沫塑料等也会吸收声音，称为吸声材料。当声波通过这些多孔性吸声材料时，由于材料本身的内摩擦和材料小孔中的空气与孔壁间的摩擦，使声波能量受到很大的吸收并衰减，这种吸声材料能有效地吸收入射到它上面的声能。噪音声波在传播过程中经常会遇到障碍物，这时声波将从一个媒质（空气）入射到另一媒质中去。由于这两种媒质的声学性质不同，一部份声波从障碍物表面上反射回去，而另一部份声波则透射到障碍物里面去。利用介质不

19、同的特性阻抗，可以达到减噪目的。例如，在室外测量噪音时，坚硬的地面、公路和建筑物表面都是反射面，如果在反射面上铺以吸声材料，那么反射的声能将减少。由于声波的反射特性，在室内产生的某一噪音会从墙面、地面、天花板上及室内各种不同物体上多次反射，这种反射声的存在使得噪声在室内的声压级比在露天中相同距离上的声压级要提高1015dB。为了降低室内反射声的影响，在房间的内表面覆盖一层吸声性能良好的材料，就可以大大降低反射声，从而使整体噪音得到减弱，类似的情况体现在车辆上，驾驶室是一个缩小的房间，车辆复杂的噪音作用体现在驾驶室就可以看作是一个噪音源，平静隔音吸音棉在粘贴过程中总是把带有异型吸音槽的一面朝向车

20、内，正是最大限度的降低车身双层隔板之间以及驾驶室内部噪音的反射，同时对噪音起到高效的过滤吸收作用。声波在传播途中遇到不同介质的分界面时，除了发生反射外，还会发生折射，声波折射时传播方向将改变。此外，声波还会产生绕射现象。绕射现象与声波的频率、波长及障碍物的大小都有关系。如果声波的频率比较低、波长较长，而障碍物的大小比波长小得多，这时声波能绕过障碍物，并在障碍物的后面继续传播，如果声波的频率比较高，波长较短，而障碍物又比波长大得多，这时绕射现象不明显。在障碍物的后面声波到达得就较少，形成一个明显的影区。绕射现象在噪音控制中得到了应用。隔声屏障常被用来减弱高频噪音的影响，在幅射噪音的机器和工作人员

21、之间，放置一道声屏障，就可减弱高频噪音，屏障的高度愈高、面积愈大，降噪效果就愈好，如果在屏障上再覆盖一层吸音材料则效果更好。平静引擎盖防护垫正是利用这种原理起到降噪作用，发动机在引擎盖下方，因此无需增加声屏障的高度，只要在引擎盖上粘贴平静引擎盖隔音隔热棉，其两倍于隔音面积的吸音表面就会有效降低发动机传向引擎盖方向的噪音，使站在引擎舱一侧的人会明显感觉到发动机噪音的降低。随着经济水平及城市化的快速发展，轿车迅速普及，为了达到人类与汽车共存，降低噪音污染和危害，必须保护好环境，合理实施降低噪音的应对措施。从未来的发展趋势看，今后为确保汽车噪音对环境的影响，行驶噪音的限制措施会得到强制执行；也会通过

22、改变交通流量以改变区域交通形态来降低噪音；此外，研究开发电动汽车、混合动力汽车也是降低噪音的有效措施；道路修建方面，公路的形状、结构铺装面材料等方面的改善也会起到积极作用。噪音的控制具体到技术层面，又分为机械原理噪音控制和声学原理噪音控制两种类型：从机械原理出发的噪音控制措施：改进机械设备结构、应用新材料来降噪。随着材料科技的发展，各种新型材料应运而生，用一些内摩擦较大、高阻尼合金、高强度塑料生产机器零部件已变成现实。例如，在汽车生产中就经常采用高强度塑料机件。对于风扇，不同形式的叶片，产生的噪音也不一样，选择最佳叶片形状，可降低噪音。例如，把风扇叶片由直片式改成后弯形，或者将叶片的长度减小，

23、都可以降低噪音。一般齿轮传动装置产生的噪音较大，达90dB，如果改用斜齿轮或螺旋齿轮，啮合时重合系数大，可降低噪音316dB。若改用皮带传动代替一般齿轮转动，由于皮带能起到减振阻尼作用，因此可降低噪音15dB左右。对于齿轮类的传动装置，通过减小齿轮的线速度，选择合适的传动比，也能降低噪音。试验表明，若将齿轮的线速度减低一半，噪音就会降低6dB左右。提高零部件加工精度和装配质量。零部件加工精度的提高，使机件间摩擦尽量减少，从而使噪音降低。提高装配质量，减少偏心振动，以及提高机壳的刚度等，都能使机器设备的噪音减小。对于轴承，若将滚子加工精度提高一级，轴承噪音可降低10dB。从机械原理出发的噪音控制

24、主要取决于汽车的研发和生产组装等环节，一般是在车辆出厂之前采取的降噪措施。后期的使用和维护过程中，避免机械设备和车辆的空载和超载，选用好的润滑油脂，都可以减轻噪音。从声学原理出发的噪音控制措施：除了以上几种降低噪音的办法外，还可以采用声学控制方法降低噪音，主要包括吸音、隔音、减震、密封等。对于汽车噪音控制来说，由于发动机、排气管、轮胎等引发噪音的部件在车辆出厂的时候就定型了，因此各部件的设计水平和组装工艺就决定了噪音的大小，也同时体现了一部车子的技术水平和科技含量。平静汽车隔音主要是从控制阻隔传播途径入手进行研发。吸音在汽车有限空间内的噪音包括直达噪音和反射噪音两部分。吸音是用特种被动式材料来

25、改变声波的方向，以吸收其能量。合理的布置吸音材料，能有效降低声能的反射量，达到吸音降噪的目的。常用的吸音材料由于受环保、防水、防火、轻量化等条件的限制，能够用于汽车的吸音材料比较少见，平静隔音吸音棉是研发人员在研究分析多款车型噪音特点的基础上，针对汽车噪音特点创造性的开发出异型吸音槽设计，在传统的一个单位的隔音面积上集成了2倍以上的吸音面积，每个吸音槽的宽窄、深浅、坡度和曲率都是针对轿车噪音的特点经数学算法仿真模拟并精确确定的。由于吸声层的逐渐过渡性质，材料的声阻抗与空气的声阻抗能较好地匹配，使较宽频段的声波都能被高效地吸收。隔音隔音方法就是用某种隔音材料将声源与周围环境隔离，使其辐射的噪声不

26、能直接传播到周围区域，从而达到控制噪音的目的。隔音的实质是尽量衰减从声源辐射出的声音，常用措施有隔音材料和隔音结构。一般理论认为，单层隔板的隔音效果与隔板的面密度有密切关系，平静隔音的技术人员通过试验进一步发现，同一材质相同面密度的隔板在低、中、高等不同的频段会表现出不同的隔音性能。汽车的地板、车身等部位一般是采用双层隔板的地方，这些部位一般由外围板和内饰板组成，双层之间是空气层，利用这些双层隔板，可以起到很好的隔音作用。如果在双层隔板之间粘贴带有吸音槽的吸音棉，降噪效果会有明显提升。减震汽车的外壳一般都是由金属薄板制成，车辆行驶过程中，震源把它的震动传给车体，在车体中以弹性波形式进行传播，这

27、些薄板受激震动时会产生噪音，同时引起车体上其它部件的震动，这些部件又向外辐射噪音，在该传播途径上安装弹性材料或元件，隔绝或衰减震动的传播，就可以实现减震降噪的目的。可用的减震措施主要有隔震减震和阻尼减震，平静汽车阻尼防护胶就是在阻尼减震原理的基础上研发的。此外，平静吸音棉在粘贴过程中采用人工刷胶的方式，专用的胶粘剂在固化以后会具有良好的弹性和柔韧性，形成一道阻尼减震层，可以耐受车体的冲击与振动。密封大量试验表明：车内整体噪音的控制与车体的密封性能密切相关。好的密封可以有效降低车辆整体噪音，尤其对高速行驶过程中的风噪有很好的抑制效果。车辆行驶过程中产生的扰流是引起风噪的根源-车辆高速行驶过程中车

28、身某一部件处会出现周期性气流分离，涡从车身两侧拖出，顺气流方向移动，从而产生噪音。预防这种噪音产生的办法是尽量避免产生气流分离并用恰当的方法扰乱周期性的尾流。一般的密封仅仅是利用密封性的提高把噪音阻隔在外，平静专业密封条在阻隔噪音的同时，还会避免气流分离并对周期性的尾流达到扰乱，从根本上降低风噪。更多专业降噪方法及整车隔音降噪配套服务、样车改制降噪服务请进入机动车噪声与振动控制中心隔音材料对比标准理论上说来，任何一种材料（物质）都不同程度的具有减震、隔音、吸音的能力，哪怕是一张纸、一块布。汽车隔音降噪网所要做的就是把这些常见隔音材料给大家做分析和对比，从而帮助汽车隔音爱好者正确选择合适的材料来

29、进行隔音施工。从前面的论述我们可以清楚，阻隔噪音传播的有效途径主要是：密封、止震、隔音、吸音。在减震基础上再进行隔音、吸音以及密封处理，就可以达到安静舒适的效果。在全车进行隔音降噪的过程中，使用的隔音产品本身具有的吸音性能好坏也会直接影响到降噪的效果。车用降噪产品分成四类：A、减震材料B、吸音材料C、隔音材料D、密封材料，目前市面上有很多隔音品牌，但多数品牌并没有生产和研发能力，只是将不同工业用料拿来变相使用，甚至冒充国外品牌牟取暴利。从轻量化的发展趋势来讲，理想的汽车隔音材料绝对不是减震、隔音、吸音产品的分别粘贴，而应该是一种产品对这几种隔音原理的综合运用。汽车隔音降噪网探寻的是在这多个方面综合性能最佳的材料，而不是多种材料。汽车隔音降噪网认为，在汽车上使用的隔音