汽车工程手册德国版中相关规定和试验结果

1.停车（制动）噪声

下面只对柴油机汽车的停车噪声予以深入分析。特别是制造豪华级汽车，由于处理声学上的一些现象要支出很多费用。

传统的自然吸气式发动机和燃油直接喷射柴油机或燃油直接喷射汽油机间的重要区别是高的燃油喷射压力和柴油机的高压缩比。它们在几毫秒内就发生噪声。在活塞向上止点（OT）运动时，气缸中的气体压力呈指数增长。着火点的气缸内气体压力与最大压力间的压差激起中频范围的空气噪声。当气缸内气体压力下降时引起燃烧室内气体谐振。在频谱图中，谐振频率主要在较高频段。从声学角度，为减弱气缸内燃气压力脉冲，可采用带压电式喷油器的新型喷射和多次预喷射燃油技术。燃烧室内燃气谐振可通过在燃烧室中后喷射少量燃油而抑制。上述两个减弱噪声技术不符合降低排放的目标。根据发动机的不同转速，喷射预定的燃油量，特别是发动机在怠速时，能实现柔和的燃烧。

高压喷油泵是柴油机的另一个噪声源。带共轨喷油系统的直列发动机有一系列优点，相对每气缸使用一个泵的泵喷嘴喷油系来说，共轨喷油系统只要一个泵就可实现各个喷油器喷油。

在日益严格的排放法规要求下，通过发动机的一次措施降低噪声的空间很小。这里列出优化汽车噪声的一些被动措施。为使当今中、高档柴油机乘用车主视评价停车噪声水平达到点燃式发动机轿车主观评价停车噪声水平，需要采用二次降噪措施，使噪声级减小约10dB。常用的方法是在喷油器周围加罩、发动机盖用“丸”式结构。在汽车前部使用温控挡板。对汽车底部的噪声源如发动机油底壳、变速器、排气弯头、微粒过滤器和延伸的排气系，以及发动机室的不密封性可通过隔离措施予以降低。由于热管理原因，这些噪声源不能完全隔声。为此，在发动机室、发动机盖里面、车内地板要附加采取吸声措施。在汽车底部包覆的外表面和车轮罩内也应尝试采用吸声措施。

2.行驶噪声

图3.4-32 在加速超车时驱动噪声和轮胎—路面噪声

“驶过”行驶噪声主要有两部分噪声源，即驱动噪声和轮胎—路面噪声组成（图3.4-32）。反映动力总成系统各部件多年来技术进步的两辆可比较的汽车噪声频谱有显著的变化。首先是降低发动机—变速器总成的噪声表面辐射和排气系排气口噪声（图3.4-33）。作为主要噪声源的轮胎—路面（R/F）噪声频率保持在1kHz范围，很难进一步降低它的噪声级。

图3.4-33 过去和现在的最高噪声谱

3.按照ISO 362规定的“驶过试验方法”

车型外部噪声试验的法规限值按ECER51或ISO 362控制。1980年以来，噪声限值从89dB（A）逐步降至74dB（A）。1996年以来，这个下降趋势中止，因为在实际的道路交通条件下汽车噪声优化不再是关键性的一步。目前已有新的车型试验（TP）方法。该方法瞄准改善噪声辐射图。它是在城内实际的道路交通状况下的汽车噪声辐射，2012年起可望实施有法律约束力的新的ECER51法规。

图3.4-34 车型的“驶过”试验方法(www.xing528.com)

在当前有效的车型试验（TP）标准中，“驶过”的噪声级是在发动机全负荷得到的（图3.4-34）。手动变速器汽车的噪声级为变速器在2档和3档时测量的算术平均值。自动变速器汽车的噪声级为变速器在D位的测量值。高功率发动机汽车规范是例外情况，其噪声级为变速器在3档的测量值。在新版TP标准“ISO 362（新）”中，汽车噪声辐射是在车速50km/h，在部分负荷的规范测定的。它与汽车的功率/质量比有关（即PMR=Power/Mass），单位为kW/t。为此要选择合适的档位行驶，在全负荷（wot）和在该档位下再加等速行驶（cruise）条件下在拾音器处测定的“驶过”行驶噪声。按规定，测定的噪声级为参考（ref.）噪声级L_wot，ref和L_cruise，并从这两个噪声级内插可得到车型试验噪声级L_urban。L_urban是汽车在城市行驶加速度为a_urban（与PMR有关，且加速度a_urban总是小于2.0m/s²）测定的噪声。算法按图3.4-35进行。

在产品合格（COP-Conformity of Production）试验和正在使用的产品（汽车）噪声要达到规定限值。

4.轮胎—路面噪声

轮胎—路面（R/F）行驶噪声出现在公共交通场合，车速约超过30～40km/h。在车型试验时该噪声要达到法规限值的标准。在轮胎总成内部就出现目标冲突，如要同时规定操纵性能和噪声性能。在超车加速行驶时的轮胎—路面（RF）噪声是由滚动噪声和载荷噪声两部分组成的（图3.4-36）。

图3.4-35 新的测量方法

图3.4-36 轮胎的滚动噪声和载荷噪声

为限制轮胎滚动噪声，针对轮胎的调整车型试验法规2001/43/EG生效。在法规中，汽车在80km/h行驶时滚动噪声限值按轮胎宽度确定。图3.4-37是各种轮胎组的滚动噪声级随轮胎宽度的变化关系。图中还一起标出按2001/43/EG法规要求的噪声限值和噪声测量的平均值。这些噪声平均值是2000年以前或2000年起测定的轮胎噪声平均值。该图表明，轮胎噪声级只根据轮胎宽度而变化是不够的。目前有效的对轮胎滚动噪声的法规限值明显偏保守。约自2000年以来，轮胎工业在改善轮胎的声学性能方面取得显著成绩，滚动噪声级改善约2dB（A）。

图3.4-37 滚动噪声随轮胎宽度的变化

图3.4-38表示在典型的汽车上动力总成噪声与轮胎噪声在采用不同的车型试验规范时的相对百分率。在选择的挡位，两者噪声的差别主要是发动机在全负荷的转速不同，而车轮上的不同转扭对轮胎噪声影响不大。与正在实施的TP试验方法得到的轮胎噪声结果不同，将要实施的TP试验方法得到的轮胎噪声所占的相对百分率要高，这反映在城区道路交通的实际载荷状况。但也意味着采取降噪的发动机措施进一步降低汽车噪声限值的可能性是有限的。

图3.4-38 在测试方法比较中传动系（ASG）和轮胎（RFG）在噪声源中所占的比例