探析汽車發(fā)電機(jī)噪聲測(cè)試方案設(shè)計(jì)

1、<p>　　探析汽車發(fā)電機(jī)噪聲測(cè)試方案設(shè)計(jì)</p><p>　　[摘 要]汽車發(fā)電機(jī)由于其工作性質(zhì)必然會(huì)產(chǎn)生噪音，各汽車發(fā)電機(jī)企業(yè)也致力于解決其噪聲問題。汽車發(fā)電機(jī)屬于交流發(fā)電機(jī)，因此發(fā)電機(jī)的噪聲聲學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)按照交流發(fā)電機(jī)噪聲聲學(xué)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)汽車發(fā)電機(jī)噪聲測(cè)試的驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的主體方案。本文根據(jù)國(guó)內(nèi)汽車發(fā)電機(jī)噪音聲學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，探究汽車發(fā)電機(jī)噪聲測(cè)試方案方案設(shè)計(jì)。 </p>

2、<p>　　[關(guān)鍵詞]汽車發(fā)電機(jī)；噪聲測(cè)試；方案設(shè)計(jì)；聲學(xué)實(shí)驗(yàn) </p><p>　　中圖分類號(hào)：U463.631 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）03-0107-01 </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　當(dāng)前汽車發(fā)電機(jī)噪聲測(cè)試是汽車檢測(cè)的薄弱環(huán)節(jié)，但汽車發(fā)電機(jī)的噪聲控制影響汽車

3、整體的乘坐體驗(yàn)，是汽車發(fā)電機(jī)整體性能的重要參照指標(biāo)，我國(guó)汽車制造與檢測(cè)的尖端技術(shù)掌握不夠全面，對(duì)汽車發(fā)電機(jī)噪聲的產(chǎn)生與控制領(lǐng)域研究較淺，因此在國(guó)內(nèi)缺乏有效的汽車測(cè)試驗(yàn)證測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，目前汽車交流發(fā)電機(jī)噪聲測(cè)試的主要方法是實(shí)車實(shí)驗(yàn)和臺(tái)架測(cè)試，實(shí)車實(shí)驗(yàn)中汽車發(fā)電機(jī)噪聲收集和數(shù)據(jù)的整合存在大量的影響因素，一般只用于汽車舒適性性能的測(cè)試，因此在本次汽車發(fā)電機(jī)噪聲的測(cè)試方案設(shè)計(jì)中采用臺(tái)架測(cè)試的方式搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)汽車發(fā)電機(jī)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不同工作狀態(tài)下

4、的噪聲進(jìn)行測(cè)試以及噪音的控制，并對(duì)發(fā)電機(jī)的噪聲變化曲線進(jìn)行分析，得出汽車發(fā)電機(jī)噪聲的產(chǎn)生的規(guī)律以及影響因素，并為汽車發(fā)電機(jī)的噪聲的控制提供理論支持。 </p><p>　　1. 汽車發(fā)電機(jī)噪聲來源分析 </p><p>　　發(fā)電機(jī)通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的輸入旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與震動(dòng)的頻率有直接的關(guān)系，因此根據(jù)噪聲產(chǎn)生不同的方式分為機(jī)械噪聲、電磁噪聲、空氣動(dòng)力噪聲。機(jī)械噪聲是汽車發(fā)電機(jī)在機(jī)械

5、傳動(dòng)中產(chǎn)生的噪聲，機(jī)械振動(dòng)的頻率與噪聲的性質(zhì)有較大關(guān)系，是一種高頻噪聲，是產(chǎn)生車內(nèi)噪音的重要來源，對(duì)乘車環(huán)境造成極大的影響。電磁噪音是汽車勵(lì)磁發(fā)電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中磁場(chǎng)脈沖變化產(chǎn)生的，發(fā)電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子在脈沖切割作用下產(chǎn)生電流，并能引起轉(zhuǎn)子與定子的脈沖波動(dòng)，產(chǎn)生低頻噪音。電磁噪音與發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)形成的性質(zhì)迥異，發(fā)動(dòng)機(jī)低沉的噪聲，難以掩蓋高頻音波，因此在發(fā)動(dòng)處于怠速狀態(tài)時(shí)，電磁噪音尤為顯著，容易引起乘車人員的察覺，并產(chǎn)生不適的反應(yīng)，是現(xiàn)代汽車發(fā)電

6、機(jī)亟待解決的問題。汽車發(fā)電機(jī)空氣噪很小，汽車發(fā)電機(jī)制作工藝相對(duì)較高，采用密封設(shè)計(jì)，因此空氣噪聲較少。我國(guó)汽車發(fā)電機(jī)按照QC /T 729―2005行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行噪聲的檢測(cè)控制，但是在標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)噪音測(cè)試方案的規(guī)范性與科學(xué)性沒有限定，僅僅考慮汽車發(fā)電機(jī)在正常工作狀態(tài)下噪聲控制的范圍小于 23dB（A）。 </p><p>　　2. 汽車發(fā)電機(jī)噪聲測(cè)試方案設(shè)計(jì) </p><p>　　2.1 汽車發(fā)電

7、機(jī)噪聲測(cè)試實(shí)驗(yàn)室吸聲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　噪音測(cè)試實(shí)驗(yàn)室吸音結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與方案的選擇是測(cè)試環(huán)節(jié)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)測(cè)試結(jié)果有直接的影響。實(shí)驗(yàn)室吸音結(jié)構(gòu)采用當(dāng)前技術(shù)較為前衛(wèi)的尖劈吸聲結(jié)構(gòu)，尖劈裝隔音材料通過對(duì)聲波的直接過濾和多次的反射過濾實(shí)現(xiàn)聲波的高效吸收，當(dāng)聲波從尖劈尖端傳入時(shí)，聲波會(huì)向四周擴(kuò)散，借助吸聲層對(duì)聲波的過濾作用，隔音材料的聲阻抗與空氣的聲阻抗能夠很好的匹配，因此能夠?qū)崿F(xiàn)聲波的高效吸收，在國(guó)內(nèi)汽車發(fā)電

8、機(jī)的噪聲檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)的不夠完善，由于劈尖狀結(jié)構(gòu)的自身特點(diǎn)，以及材料的性質(zhì)，造價(jià)較為昂貴，因此也限制了汽車發(fā)電機(jī)噪聲檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。 </p><p>　　2.2 消聲室設(shè)計(jì) </p><p>　　目前我國(guó)消聲室的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)等級(jí)可以采用ISO3744、ISO3745、ISO3746等國(guó)標(biāo)。汽車發(fā)電機(jī)噪聲的檢測(cè)要求精度較高，為了達(dá)到汽車發(fā)電機(jī)測(cè)試精度兼顧消聲室的經(jīng)濟(jì)性，本此探析汽車發(fā)電機(jī)

9、噪聲測(cè)試方案設(shè)計(jì)中采用ISO3745的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)汽車發(fā)電機(jī)在汽車不同工作狀態(tài)下的噪音性質(zhì)進(jìn)行評(píng)定。國(guó)際聲學(xué)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比見表1。 </p><p>　　2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) </p><p>　　在消音室進(jìn)行汽車發(fā)電機(jī)的消音實(shí)驗(yàn)中，需要汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)模擬。因此需要模擬汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝置。汽車發(fā)電機(jī)噪聲測(cè)試方案設(shè)計(jì)采用電動(dòng)機(jī)替代發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)，通過改變電動(dòng)機(jī)的速度調(diào)節(jié)參數(shù)，模擬汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不

10、同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，通過T型的同步帶進(jìn)行傳動(dòng)，將該裝置裝于隔音箱中，并置于消音室較高的位置，降低電動(dòng)機(jī)噪聲對(duì)汽車發(fā)電機(jī)噪聲測(cè)試精度的影響。電動(dòng)機(jī)的代替汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)如圖1所示 </p><p>　　2.4 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量設(shè)計(jì) </p><p>　　發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是產(chǎn)生噪聲的本質(zhì)原因，因此要精確的測(cè)量發(fā)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速，為了達(dá)到轉(zhuǎn)速的準(zhǔn)確控制和記錄，采用常規(guī)光電脈沖信號(hào)測(cè)量結(jié)合三相交流電采集的模式

11、，確保轉(zhuǎn)速的準(zhǔn)確測(cè)量，首先在發(fā)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)軸上設(shè)置光電脈沖的反射點(diǎn)，然后利用光電脈沖記錄裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)速的精確記錄，其次利用三相電的特征采集經(jīng)過換算，得出發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，由于光電脈沖采樣對(duì)距離和設(shè)備的要求較高，因此在實(shí)際操作中存在許多不便，因此以采集三相交流電相頻特征換算為發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為主要的汽車發(fā)電機(jī)測(cè)量手段。 </p><p>　　3 汽車發(fā)電機(jī)噪聲測(cè)試驗(yàn)收分析方法 </p><p>　　

12、汽車發(fā)電機(jī)噪聲的收集與驗(yàn)收分析方法有兩方面，一方面是對(duì)消聲室背景噪音的收集與分析，環(huán)境背景噪聲應(yīng)該 </p><p>　　滿足小于25dB，截止頻率應(yīng)保持在100±5hz，另一方面需要借助專業(yè)的噪音分析設(shè)備進(jìn)行音波曲線的分析，去除考核中驅(qū)動(dòng)臺(tái)的動(dòng)態(tài)本底噪音。汽車發(fā)電機(jī)的噪聲檢測(cè)環(huán)境噪音值標(biāo)準(zhǔn)，見表2。 </p><p>　　根據(jù)測(cè)試結(jié)果，記錄臺(tái)面的震動(dòng)頻率符合設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，通過對(duì)噪音

13、的階次分析，汽車發(fā)電機(jī)沒有明顯的共振頻率，不出現(xiàn)幅值重合段。因此符合以上測(cè)試條件則可以判斷汽車發(fā)電機(jī)的噪聲控制符合使用標(biāo)準(zhǔn)。 </p><p><b>　　結(jié)語 </b></p><p>　　本課題通過對(duì)噪聲聲學(xué)環(huán)境要求的分析，確定試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案中吸聲結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，確保噪聲收集和吸引效果的準(zhǔn)確性，搭建汽車交流發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，建立尖劈吸聲消聲室，對(duì)汽車發(fā)電機(jī)噪聲進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證

14、。為汽車發(fā)電機(jī)噪聲的優(yōu)化和改進(jìn)提供必要的參考，對(duì)車輛NVH性能的提升有重要的促進(jìn)作用，對(duì)汽車發(fā)電機(jī)噪聲的控制研究有重大意義。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 辛陽，董大偉，閆兵，張勝杰.汽車用發(fā)電機(jī)NVH性能測(cè)試聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)及鑒定[J].噪聲與振動(dòng)控制.2012（03）. </p><p>　　[