汽车轮胎噪声产生的原因分析与预防
轮胎气柱共鸣影响因素及改善措施
752019 NO.5汽车与新动力轮胎气柱共鸣影响因素及改善措施刘 杰(赛科工业科技开发(武汉)有限公司上海分公司,上海 200233)摘要:论述轮胎气柱共鸣的机理及共鸣频率的计算方法,并分析轮胎温度㊁尺寸㊁车速对气柱共鸣的影响㊂根据气柱共鸣的发生机理,在工程上对电动汽车轮胎气柱共鸣提出了几种改善方法,对电动汽车轮胎声学性能的提高有积极指导作用㊂关键词:电动汽车;轮胎气柱共鸣;共鸣频率0 前言轮胎的气柱共鸣噪声在传统内燃机汽车的轮胎上普遍存在,由于发动机噪声掩蔽效应,轮胎气柱共鸣噪声并未得以凸显㊂新能源汽车尤其是纯电动汽车,因为没有发动机噪声,车辆行驶时的胎噪和路噪尤为突出㊂1999年,美国福特公司对电动车车内声学特性进行了深入研究,并与传统汽车进行了对比分析[1]㊂研究指出,由于缺乏发动机的掩蔽效应,在低速工况下,同样声压级和响度的噪声在纯电动车内主观感觉强烈㊂轮胎气柱共鸣噪声频率范围是人耳感知较为敏感的区域,因此轮胎气柱共鸣噪声差的车,乘客很容易发现,并引起不满,特别是在平滑的路面上发生的轮胎气柱共鸣噪声,较容易察觉㊂研究电动汽车轮胎的气柱共鸣噪声形成机理及对策对提高驾乘舒适性有积极意义㊂1 问题描述某自主开发A 级S U V 纯电动车型(B E V )采用的是某知名品牌轮胎供应商的255/50R 17低滚阻轮胎㊂在小方砖路面行驶时,发现车辆的轮胎气柱共鸣声特别明显,会引起乘客抱怨㊂经过测试,该B E V 车型的轮胎气柱共鸣噪声在220H z 附近有明显峰值,如图1所示㊂2 机理分析共鸣代表空气的共振,其中轮胎内空气的共振称之为 轮胎气柱共鸣 ㊂轮胎对路面的激励力经过轮胎内空气腔和轮辋的耦合系统传递到车轴,形成车轴或转向节上的纵向力㊁侧向力和垂直力,有时还有扭矩[2],并通过悬架系统传递到车身㊂轮胎内空气腔的图1 某B E V 车型在小方砖路面行驶时车内噪声模态,在轮胎自由状态下只有1个峰值,但轮胎与路面接触变形后,胎面前后方向长度被拉长,该空气腔的模态频率变低,上下方向长度变短,频率变高,空气腔模态在接地后会分裂成2个峰值㊂同时,随着车速的增加,该共鸣频带会变宽,原因是声波在轮胎空腔内传播,在接地点分裂成2个方向,1个顺着车辆前进方向,1个逆着车辆前进方向㊂气柱共鸣的频率计算公式为f =υ声音ʃυ车2πr(1)式中,υ声音表示声音在空气中的传播速度;υ车表示车速;r 表示车轮滚动半径㊂由式(1)可看出,随着车速提高,该共振频带会变宽㊂图2是该B E V 车在小方砖路测试的滚动噪声C a m pb e l l 图,发现在220H z 附近存在共鸣带㊂轮胎内部的空气形成了封闭的腔室,有着固有的模态㊂轿车轮胎声腔模态频率通常在210~240H z ㊂当悬架的频率和轮胎声腔模态频率一致时,发生共振现象,并将振动通过控制臂和悬架结构传递到车身[3]㊂762019 NO.5汽车与新动力图2 某B E V 车型车内滚动噪声C a m pb e l l 图路面激励轮胎经悬架传递至车内产生噪声可通过路面激励力与轮心至车内的传递函数表示为P (ω)=T (ω)㊃F (ω)(2)式中,P (ω)为车内噪声;F (ω)为路面负荷;ω表示频率;T (ω)为轮心到车内的力-声传递函数㊂T (ω)可表示为T (ω)=T t i r e (ω)㊃T s u s p (ω)㊃T b o d y (ω)(3)式中,T t i r e (ω)㊁T s u s p (ω)㊁T b o d y (ω)分别表示轮胎㊁悬挂㊁车身的力-声传递函数[4]㊂3 影响因素分析3.1 温度的影响分析由振动共鸣频率的计算公式可以得出,声音在空气中的传播速度对该共鸣频率有较大的影响,而温度又影响声速,温度越高声速越大㊂在0ħ时候声速是331m /s ,在15ħ时声速是340m /s ,在25ħ时声速是346m /s ㊂其计算公式如下υ声音=331+0.6t (4)式中,t 表示摄氏温度㊂轮胎在行走过程中因橡胶和地面发生挤压和变形导致温升明显,可达到20~30ħ㊂轮胎内温度变化难以直接测量,但可对胎面温度进行监控测量和修正㊂日产公司做过相关研究,在考虑温度变化后共鸣频率的精度可提高10~15H z ㊂经过温度修正后的轮胎声腔共鸣频率的计算公式可表示为f =331+0.6t ʃυ车2πr(5)式中,t 表示摄氏温度,υ车表示车速,r 表示车轮滚动半径㊂图3是某轮胎带与不带温度修正的轮胎空腔共鸣频率对比图,实线是试验值,虚线为未考虑温度影响㊂图3 某轮胎考虑和不考虑温度影响的对比图3.2 轮胎规格的影响分析国际标准的轮胎规格,由6部分组成,包括:轮胎宽度㊁轮胎断面的扁平率(高宽比)㊁轮胎类型代号㊁轮辋直径㊁负荷指数㊁许用车速代号,比如195/65R 1591V ㊂为了增加轮胎附着力和操控稳定性,轮胎一般会增加宽度㊂扁平率对轮胎的侧偏刚度影响很大,扁平率越低的轮胎,接地面积会变宽,侧偏刚度会提高,同时轮胎的变形会减少,轮胎接地变形后滞后损失会减低,从而降低行驶滚动阻力㊂对续航里程要求较高的电动车,其轮胎发展趋势是低扁平率㊁大胎宽㊂图4是用同样花纹和周长但不同扁平率轮胎在小方砖路测试的滚动噪声对比图㊂图4 扁平率对轮胎空腔共鸣影响对比图从图4可以看出,低扁平率轮胎对轮胎空腔共鸣噪声的改善有利㊂某轮胎厂商采用大数据法,统计分析了轮胎扁平率对空腔气柱共鸣的影响,测试结果如图5所示㊂由图5可以看出,扁平率越低的轮胎,轮胎气柱共鸣越明显㊂由此前分析可得出,电动汽车轮胎气柱共772019 NO.5汽车与新动力图5 扁平率对轮胎空腔共鸣影响对比图鸣噪声有变差的趋势㊂3.3 轮胎胎面模态影响分析轮胎胎面模态㊁轮胎厚度㊁大小㊁宽度都会影响到振动传递率㊂轮胎的胎面振动模态可通过仿真的方法获得㊂由仿真结论可知,胎面偶数次模态对轮胎气柱共鸣噪声基本上没有影响,但胎面奇数次模态对轮胎气柱共鸣噪声影响比较大(图6),可考虑对轮胎奇数次模态使用避频方法进行轮胎共鸣噪声的改善㊂图6 轮胎奇偶数次模态对共鸣噪声影响对比图3.4 轮辋影响因素分析轮辋弹性体共振对空腔共鸣噪声没有影响,轮辋质量对空腔共鸣噪声影响较大,轮辋转动惯量对空腔共鸣噪声影响不大㊂考虑到空腔共鸣噪声的主要贡献量是上下方向的受力,质量对空腔共鸣噪声影响比转动惯量更为明显㊂从测试结果来看,增大质量对空腔共鸣噪声有所改善,如图7所示㊂空腔共鸣噪声主入力不是来自左右方向,因此轮辋转动惯量对空腔共鸣噪声影响不大㊂4 改善措施从影响因素看,可从激励源㊁传递路径及响应寻求改进措施,分别对应轮胎㊁悬挂系统及车身㊂轮胎选型图7 不同轮辋质量下的空腔共鸣噪声对比图确定后,其空腔模态频率已固定,对其空腔模态的优化可从降低幅值响应入手,研究从腔体处理(阻尼处理㊁腔体分割㊁吸振腔)进行改善㊂如本田讴歌采用在轮毂上加工出谐振腔与轮胎空腔形成共鸣以消除原来的共鸣,也可在轮毂表面包裹吸声材料改善空腔混响㊂悬架结构设计应避开210~240H z 的频率段,一般要求悬架各方向声振灵敏度(N T F )小于55d B ㊂若出现空腔共鸣噪声抱怨,可通过在悬架结构敏感位置安装动态吸振器来进行优化㊂车身设计可考虑避开悬架的激励频率,车身接附点原点动刚度对悬架传递特性影响较大,要求达到10000N /mm ㊂本案例采用在轮辋表面包裹吸声材料的方法来改善空腔共鸣噪声,如图8所示㊂图8 轮辋增加吸音棉主观评价和客观测试都表明,通过在轮辋表面包裹吸音材料,可以解决轮胎空腔共鸣噪声抱怨问题,如图9所示㊂5 结论本文从机理上分析了轮胎空腔共鸣噪声产生原因,并论述了空腔共鸣噪声的几种影响因素,得出电动782019 NO.5汽车与新动力图9 轮胎内增加吸音棉对空腔共鸣噪声的改善汽车轮胎空腔共鸣噪声较传统车更为突出的结论㊂对于该B E V 车型的轮胎空腔共鸣噪声,采用在轮辋表面包裹吸音材料的方法得以有效解决,改善了该电动汽车的行驶舒适性,并对电动汽车轮胎声学性能改善有重要参考价值㊂参 考 文 献[1]朱宇.纯电动汽车车内噪声分析评价研究[D ].长春:吉林大学,2013.[2]庞剑,谌刚,何华.汽车噪声与振动:理论与应用[M ].北京:北京理工大学出版社,2006:324.[3]庞剑.路噪问题及控制方法[C ].重庆:长安汽车,2018:14.[4]邓江华,孙健颖,李奥飞.轮胎激励引致车内噪声问题的分析与优化[C ].天津:2018年中国汽车工程学会年会暨展览会,未来汽车与交通变革,2018:4.超数据库全网。
汽车整车轮胎噪声研究
变 化 ， 主导 作用 的机 理不 同 。 起
１ １ 空气 泵浦 原理 ．
结果 ， 激振 源 位 于 外 胎 中心 。可 以看 出 ， ５０— 在 ０ ８０Ｈ 频 率 范 围 内 ， 胎 侧 壁 的振 动 比外 胎 面 稍 ０ ｚ 轮 强 ， 在 ８０Ｈ 而 ０ ｚ以上 的频 率 范 围内 ， 胎面 的振 动 外
的胎面 花纹块 撞击 路 面 和不 规则 的路 面撞 击 胎 面 均会 引起 胎体 的 振 动 噪 声 ， 究 表 明这 是 产 生 轮 研 胎噪 声最 主要 的原 因 ； 另一 方 面 ， 当胎面 元 素 离开
１ ３ 空气 动 力学效 应 ． 当轮 胎滚 动 向前 时 ， 轮胎 周 围的气 流 受 扰 ， 引
汽车
向力 导致 轮胎 在路 面上 的滑 移 引起 轮 胎 外胎 形 变
１ 轮胎 噪声 的产 生机理
轮胎 噪声 产 生 的机 理 很 多 ， 主 要 的 有 空 气 最 泵浦原理 、 轮胎 振 动 和 空 气 动 力 学 效 应 ３种 。这 些 机理 往往 是 同时 存 在 的 ， 是 随 着 噪 声 频 率 范 只 围 、 辆 工 况 、 路 状 况 、 面花 纹 几 何 特 征 等 的 车 道 胎
架励Ｈ 激力
Ｈ
Ｈ
图 ２ 车轮一路面激励到 车身力 传递系统图
位 ， 分反射 回去 ， 一部 一部 分 被 车身 和 隔层 吸 收 ， 还
有一 部分透 射到 车身 内部 ， 人 车 内 的噪声 称 为空 传
气传播噪声。其主要频率一般在 ５０Ｈ 以上。 ０ ｚ 车 身密 封 的好 坏 直 接 影 响 到空 气 传 播 噪声 ，
轮胎 激 励力
振
振动速度 Ｉ Ｉ 动速度 ’
径向力八次谐波对轮胎高速噪声的影响
径向力八次谐波对轮胎高速噪声的影响高速噪声是指轮胎在高速行驶时所产生的噪声。
其中，径向力是指轮胎在与地面接触时所受到的垂直力。
而径向力的大小和频率分布可以对轮胎高速噪声产生影响。
径向力的八次谐波是指径向力在八倍频率时的分量。
这些分量的产生主要是由于轮胎的动态失稳和弛豫振动引起的。
在高速行驶时，轮胎因为速度的增加和路面不均匀性的作用，会发生动态失稳，从而引起轮胎的弛豫振动。
这种振动会产生径向力的八次谐波分量。
这些八次谐波分量会对轮胎高速噪声产生一定的影响。
首先，八次谐波分量会使轮胎产生额外的振动，进而产生噪声。
八次谐波分量的存在会导致轮胎在高速行驶时振动更加剧烈，从而产生更高的噪声。
其次，八次谐波分量的大小会影响轮胎与地面的摩擦力的分布，从而进一步影响轮胎的振动和噪声。
八次谐波分量的大小和分布会改变轮胎的接触形状，导致轮胎与地面之间的摩擦力分布不均匀，从而增加轮胎的振动和噪声。
然而，径向力的八次谐波对轮胎高速噪声的影响并不是单纯的负面影响。
在一些情况下，适当的八次谐波分量的存在也可以减小轮胎的高速噪声。
一方面，八次谐波分量可以通过改变轮胎的结构和材料来进行调控。
通过调整轮胎的结构和材料，可以减小八次谐波的大小和分布，从而降低轮胎的振动和噪声。
另一方面，八次谐波分量的存在也可以通过改变轮胎的气压和接地面积来进行调控。
通过调整轮胎的气压和接地面积，可以改变八次谐波分量的大小和分布，从而降低轮胎的振动和噪声。
综上所述，径向力的八次谐波对轮胎高速噪声的影响是一个相对复杂的问题。
八次谐波分量的存在会使轮胎产生额外的振动，进而增加轮胎的噪声。
然而，适当的八次谐波分量的存在也可以通过调整轮胎的结构、材料、气压和接地面积来减小轮胎的高速噪声。
为了降低轮胎的高速噪声，需要对八次谐波分量的影响进行更深入的研究，并制定相应的改进方案。
这可以通过实验、数值模拟等方法来进行研究，并结合轮胎制造商和汽车制造商的实际需求来制定相应的改进方案。
轨道交通轮轨噪声机理、预测与控制
轨道交通轮轨噪声机理、预测与控制轮轨噪声机理：1. 滚动噪声：当车轮滚动通过轨道时，由于轮轨接触非均匀性（如表面粗糙度、波纹等）、不平顺性及几何偏差（如踏面和钢轨轮廓）等原因，产生周期性的冲击力和振动，进而导致噪声。
2. 啸叫噪声：在高速运行下，轮轨间可能产生自激振动现象，这种高频振动伴随强烈的声学辐射，形成典型的尖锐啸叫噪声。
3. 结构噪声：车体、转向架、轨道结构等部件因振动而产生的噪声，包括板件振动噪声、结构共鸣噪声等。
4. 气动噪声：列车高速行驶时，车辆外形与空气流动之间的相互作用也会产生一定的噪声。
轮轨噪声预测：- 理论计算模型：基于声学原理，建立轮轨噪声源的物理模型，利用数值模拟方法（例如有限元分析、边界元法等）预测噪声级。
- 实验测量与数据分析：在实验室环境下模拟实际工况，进行噪声测试，并结合现场实测数据，建立预测模型或数据库。
- 频谱分析：分析噪声信号的频率特性，识别关键频率成分及其来源，有助于针对性地设计降噪方案。
控制措施：1. 轨道优化：改善轨道结构设计，提高轨道的平顺性和刚度，采用高精度加工和维护技术降低轨道不平顺引起的噪声。
2. 车轮与轨道材料改进：研发低噪声、耐磨损的轮轨材料，优化轮轨接触面的设计以减小冲击噪声。
3. 阻尼技术：增加轨道、车体和转向架的阻尼装置，减少振动能量向噪声的转换。
4. 声学屏障：在沿线安装声屏障，对传播路径上的噪声进行吸收和反射衰减。
5. 结构吸声设计：在车厢内部采用吸声材料和隔音结构，减少车内乘客感受到的噪声。
6. 轨道减振垫：使用橡胶垫或其他弹性元件隔震，减轻振动向周边环境的传递。
7. 主动控制技术：开发和应用主动降噪技术，通过实时监测和反相补偿声波来抵消部分噪声。
特斯拉常见异响有哪些原因
特斯拉常见异响有哪些原因
特斯拉的常见异响可能有多种原因，以下是一些常见的情况：
1. 刹车异响：特斯拉电动车使用的刹车系统通常是电动刹车，而不是传统的液压刹车系统。
如果刹车盘或刹车片存在问题，可能会导致刹车时发出异响。
此外，刹车系统过热、刹车片磨损不均等情况也可能引起异响。
2. 悬挂异响：特斯拉的悬挂系统使用空气悬挂或液压悬挂，如果悬挂系统部件松动或磨损，可能会出现异响。
同时，路面不平也可能导致悬挂系统发出响声。
3. 轮胎异响：特斯拉车辆使用的轮胎需要定期检查和更换，如果轮胎磨损不均匀、气压不正常或轮胎磨损严重，可能会产生异响。
此外，轮胎与地面之间的摩擦也会导致轮胎发出噪音。
4. 电机异响：特斯拉车辆采用电动驱动系统，电机的运转可能会产生异响。
如果电机内部零部件损坏或电机安装松动，可能会出现不正常的噪音。
5. 风噪：特斯拉车辆在高速行驶时，可能会出现风噪问题。
这可能由于车窗密封不良、车身结构问题或其他与空气流动有关的因素引起。
以上仅为一些常见的特斯拉异响情况，具体问题还需要根据具体情况来确定。
如果车辆出现异响问题，建议及时联系特斯拉授权的售后服务中心或专业技术人员
进行检修和维修，以确保行驶的安全性和舒适性。
浅谈汽车噪声的主要因素及改进措施
摘 要： 简述了汽车噪声对环境 的影 响 ， 深入分析 了汽车噪声 源 的产生 和影 响汽车 噪声 的主要 因素 ， 阐述 了 控制 汽车 噪声 的重要性 ， 出了改进汽 车噪声 的措施 。 提 关键 词 ： 汽车噪声 ； 改进措施 中国分类 号 ：４ １２ ６ Ｕ ９ ． 文献标识码 ： Ｃ
１ 概
文章编号 ：０ ８－３８ （ ０ ８ １ － ０９— ２ １ｏ ３３２０ ） １ ０９ ０
述 的比率差异很 大。以往的研究结果表 明 ： 发动机噪声 所 占的 而随着路 面条件 改善 ， 车辆 高速行驶 时轮胎 噪声 汽车噪声是交通噪声和城市环境 噪声 的主要组成 部分 。 比重最 大 ， 汽车噪声一方面对外界环 境工作 和生 活 的人 们造成 的影 响 已成为 又一个 主要噪声 源 。近 年来过 内外工程 技术人员 通 越来越大 ， 另一方面也对驾乘人员 的健康 有直接的危害 。 自 过采用声强测量 等各 种现代试验手段 和分析技术 ， 汽车综 对 ２ 世纪 ８ Ｏ ０年代 初改革开放以后 ， 随着我 国国 民经 济的快速 合噪声 的构成有 了大致 了解 ， 由于影响汽车噪声的因素很 但 增长 ， 我国的汽车制造 厂不断增 加 ， 内汽车 的保 有量 迅猛 复杂 ， 国 使得控制汽车 噪声仍然 显得十分困难。 上升 ， 汽车工业迅速 发展 的同时 ， 在 汽车 这种流 动污染 源也 这里 只讨论 影 响汽 车 噪声 汽 车结构 方 面 的主要 因素 。 在不断地对我们的生存 环境制造着种种污染 ， 中即包括车 概括起来 主要有 以下几点 。 其 ． 辆行驶噪声尤其是 加速行驶 车外 噪声对 公共 环境 的污染这 ２ １ 发 动机 主要污染因素。 发动机 噪声包括 燃烧 、 机械 、 气 、 进 排气 、 却风扇及其 冷 为了加强对车辆噪声污染的治理工作， 明确车辆噪声的 他部件发 出的噪声 。在发动机各类噪声 中， 发动机表 面辐射 测量和判定依 据 ， 我国汽 车产 品的实 际情况 ， 结合 国家 环境 噪声是 主要 的。发 动机表 面辐射 噪声 由燃 烧噪声 和机械 噪 保护总局和国家质量监督检 验检疫总局 于 ２０ ０２年 １ ４日 月 声两大类构成 ， 是发动机 内部 的燃烧及机械振动所产生 的噪 联合发布了Ｇ ９ — ０２ 汽车加速行驶车外噪声限值及 声 。燃烧噪声是 可燃 混合 气在气 缸燃烧 时通 过活塞 、 Ｂ１ ５ ２０ （ ４ 连杆 、 缸体等途径 向外 辐射产 生 的噪声 ； 这些噪声 在柴油 机 测量方法》 强制 性标 准 ， 替 Ｇ ９ 代 Ｂ１ ５—１ ９ 并 于 ２０ 年 曲轴 、 ４ ９ ， ７ ０２ １ 月 １日 Ｏ 实施 。新 标准 是在参 考 Ｅ ＥＲ １ 关 于 在噪 声方 噪声 中占很大 的比例 ， Ｃ Ｓ 《 而在汽 油机中则 占次要地 位。机械 噪 面汽车（ 至少有 ４个 车轮 ） 型式 认证 的统 一规 定》 基础 上制 声是指活塞 、 齿轮 、 配气机 构等运 动件之 间机械撞 击产生 的 定的。新标准 的出台， 改变 了过去 标准 不科 学 、 试项 目不 振动噪声 ， 测 包括活塞敲击声 、 门机构声 、 气 正时齿 轮声 。在 柴 完整的局 面 ， 为治理汽车 噪声污染 提供 了有 效的控 制手段 ， 油机 中正时齿轮 的噪声是 很大 的噪声 源。燃烧 噪声和机 械 对完善我 国的汽车噪声标准体 系将起 到积极 的推动作用 。 噪声都是有发 动 机本 体发 出 的 ， 且 随着 发动 机转 速 的增 并 为了正确执行 Ｇ ４５— ０２ 汽车加速行驶车外噪声 加 ， Ｂ１９ ２０ （ 噪声也 增加。一般情 况下 ， 低转 速时燃 烧噪声 占主导 地 限值及测量方法》 首先必须弄清影响汽车加速行驶车外噪 位， ， 高转速时机械噪声 占主导地位。两者是密切相关 ， 相互 声测量结果 的各种 因素。本文 就影 响汽车加 速行 驶车 外噪 影响的。风扇噪声是汽车较大的噪声之一。特别是近年来， 声的主要 因素 进行 了论 述 ， 阐述 了控 制 汽车 噪声 的重 要 由于车内普遍安装空调和排气净化装置等， 并 使发动机罩内温 性， 提出 了改进汽车噪声 的措施 。 度上升 ， 风扇负荷 加大 ， 冷却 噪声 变得更 为严重 。风 扇噪声 ２ 影响汽车噪声 的主要因素及改进措施 与发动机转速有直接关 系。实践表明 ， 减少振动是降低噪声 汽车噪声 的大小是衡量汽车质量水平 的重要指标 ， 它反 的根本措施。增加发动机结构 的刚度和阻尼 ， 是减少表面振 映出汽车 的质量和技术 性能 的高低 。汽车是 一个 包括各 种 动的办法 ， 从而 达到降低噪声 的 目的。 不同性质噪声 的综合噪 声源 ， 噪声产生 的过 程和原 理 ， 按 主 ２ ２ 排 气 系统 ． 要分为与发动机有关的声源和与汽车行驶有关 的声源。 发动机排出废气 时 ， 气 门附近 ， 歧管 内及排气 在排 排气 与发动机有关的声源主要有 ： 发动机进 、 噪声、 排气 冷却 管 口气体 压力发生剧烈变化 ， 在空气 中和排气管 内产生压力 风扇噪声 、 发动机燃烧噪声和机体各 部件振动辐射噪声 。另 波 ， 出很强 的噪声 。发动机排气噪声往往 比发动机其他 辐射 外还包含其附件 ， 电机 、 如发 空压 机 、 油泵 、 泵等 辐射 的 噪声 源的总噪声高 １ — ５ｄ 。 机 水 ０ １ Ｂ 噪声。 因此排气噪声是汽 车和发 动机 最主要 的噪声 源。排气 与汽车行驶有关的噪声主要有 ： 传动系噪声、 轮胎滚动 噪声按产 生的原因分为三种 。 噪声、 车体（ 或车身） 各部件在发动机和路 面不同的激励下 （） １ 门开启 时产生 的周期性排气 噪声 。 的振动辐射 噪声 ， 还包 括制 动器 噪声 、 另外 车身 和空气 相对 （） ２ 气体 涡流噪声 ： 当高速 气流 通过排 气门和管 道时会 运动而产生的气 流噪声等 。 产生强烈 的涡流而辐射噪声 。 这些 噪声 随着汽鸣噪声 ： 括排 气管 、 ３气 包 尾管 、 消声器 内部各 过程中的车速 、 动机 转速 、 速 状态 、 发 加 载荷 及 道路 条 件有 连接管道所产 生的共鸣噪声 。 关。这些噪声 的发生都是被动 的 ， 只要车辆行驶就会产 生噪 排气 噪声 的大小与发 动机额 定功 率 、 转速 、 气门压力 等 声。不 同类 型汽车噪声 的特性及 各 噪声所 占整车 噪声 能量 因素有关 ， 并随着发动机 的负荷 而变化 。
浅析汽车车辆噪声污染的危害与控制
车辆 噪声 控制方 面还有 相 当大 的潜 力可以挖掘
三 、 车 车辆 噪声 的主要 控制措 施 汽
使某些 汽车车辆 部件产生 早期疲 劳损坏 ．降 低汽车 的使用 寿命 ：同时 ．过 高 的噪声 既损 害驾驶员 的听 力． 还会 使驾驶 员迅速疲 劳 ． 而对汽车 行驶 安全性 从
维普资讯
关键 词 ： 声污 染 汽车 车辆 污染 防治 控制 措施 噪
赵廷 保 （ 津 汽 车 滤 清 器有 限公 司 ，０ １０ 天 ３０９ ）
引言 ： 随着我 国汽车工业 的迅猛 发展 ， 人们对 于 汽车 的舒 适 性和 振动 噪声 控制 的要 求 越来 越 严格 能量 ， ２ 到 Ｏ世纪 末 规定 降 低到 ７ ｄ Ａ： １ Ｂ 日本 的法 规 规定 ．小型 汽车在 近十年 内噪声标 准控制 在 ７ ｄ Ａ ６Ｂ 以下 国内的一 些大城市也计 划在 ２ １ ０ ０年交通干线 的噪声平 均值控制在 ７ ｄ Ａ以内 而据 国内 目前有 ０Ｂ 关 资料表 明 ．国内的 大客车 的噪声许 可值则 不得超
系到 汽车 的耐久 性 和安 全性 。因此振 动 、噪声和舒 适性这三 者是 密切相关 的 ．既要减小 振动 ，降低 噪 声． 又要提 高乘 坐舒 适性 ， 证 产 品的经 济 性 ， 汽 保 使 车 噪声 控制在标 准范 围之 内
一
等 ．即改造振 源和声 源 但 是对 噪声 源难 以进行 控 制 时 ． 要在 噪声 的传播途 径 中采 取措施 ， 如吸 就需 例
增加 了零 件在 临界 频率 以上 的隔 振 能力 。 目前 ， 已 有 一些 国家设计 出发 动机主 动隔振 系统 ．用于 减少
３３ 电 器设 备 噪 声 ．
汽车噪声
汽车噪声百科名片汽车噪声（Car noise），即汽车行驶在道路上时，内燃机、喇叭、轮胎等都会发出大量的人类不喜欢的声音。
汽车噪声严重影响人的身体健康。
近年来，城市机动车辆增长很快，伴随而来的交通噪声污染环境现象也日益突出。
专家认为，汽车对环保最大的危害是噪音污染。
实际上，城市最吵闹的噪音排第一的应属汽车喇叭声。
走在马路上，川流不息的汽车带来的是阵阵刺耳的喇叭声，无论你在办公室、教室、医院、家里，喇叭声都一样不能让你的耳朵清静。
目录汽车噪声源分析汽车噪声研究的意义汽车噪声的危害汽车噪声现象汽车噪声看法汽车噪声治理支招多管齐下五妙招让汽车噪声无处遁形汽车噪声源分析汽车噪声研究的意义汽车噪声的危害汽车噪声现象汽车噪声看法汽车噪声治理支招多管齐下五妙招让汽车噪声无处遁形展开编辑本段汽车噪声源分析①由道路所激发的车体结构的振动；②轮台触地所激起的空气振动；③车体穿过大气所产生的湍流；④发动机的振动和排气、进气；⑤传动系统中的相互运动所激发的振动；⑥制动器与轮圈的摩擦；⑦空调风机等。
汽车噪声问题包括两个方面：车内噪声和车外噪声。
前者影响车内乘客，后者影响车外环境。
汽车噪声是城市交通噪声的根源，各国环境保护部门都很重视，制定了汽车噪声的容许标准，而且标准随时间逐渐修改提高，我国汽车噪声标准的代号为GB1496-79。
目前，高速行驶中的汽车车外噪声主要是轮胎触地噪声，车内噪声主要是车体结构的振动和附面层噪声。
编辑本段汽车噪声研究的意义汽车噪声的大小衡量汽车质量水平的重要指标，因此，汽车噪声的防治也是世界汽车工业的一个重要课题。
汽车的噪声源有多种例如发动机、变速器、驱动桥、传动轴、车厢、玻璃窗、轮胎、继电器、喇叭、音响等等都会产生噪声。
这些噪声有些是被动产生的，有些是主动发生的（如人为按动喇叭）。
但是主要来源只有两个方面，一个是发动机，另一个是轮胎，它们都是被动发生的，只要车子行驶就会产生噪声。
发动机表面辐射噪声是主要的。
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汽车轮胎噪声产生的原因分析与预防作者：郝伟作者单位：广东机电职业技术学院,广州,510515刊名：煤炭技术英文刊名：COAL TECHNOLOGY年，卷(期)：2010，29(3)被引用次数：0次1.王昕.蒋炳生车外噪声的原因分析及控制对策 2007(5)2.鲁春艳车外噪声控制技术的研究现状及发展趋势 2007(1)1.期刊论文于增信.谭惠丰.杜星文轮胎花纹沟噪声研究进展-哈尔滨工业大学学报2002,34(1)通过回顾30多年来汽车轮胎噪声研究的发展概况,对轮胎噪声机理、轮胎噪声参数研究方面进行了综述,明确了轮胎噪声的主要机理是花纹沟空气泵吸噪声和胎面振动噪声,归纳了不同情况下轮胎噪声的特征,阐述了诸因素对轮胎噪声的影响,并着重介绍了花纹噪声的建模及量化预测,给出了轮胎低噪声设计普遍性原则.2.学位论文李志东室内外轮胎噪声测试系统设计与分析2009随着人们生活质量的提高，越来越多的家庭已有了私车，这改变了人们的生活方式，为人们带来了出行的现代化，同时它也带来环境污染的危害。
解决这个问题成为推动汽车技术进步、产品升级换代的直接动力。
环境污染之一是噪声，噪声的主要来源之一是汽车，汽车噪声主要来源只有两个方面，一个是发动机，另一个是轮胎。
据国内外研究表明，在干燥路面上，当汽车时速达到70公里时，轮胎噪声成为整车噪声的重要噪声源。
而在湿路面上，即使车速低，轮胎噪声也会盖过其它噪声成为最主要的噪声源。
因此，轮胎噪声的防治是世界汽车及轮胎工业的一个重要课题。
轮胎/路面噪声的测量为轮胎噪声评定提供了依据。
本课题为杭州中策橡胶集团委托项目，即设计一套实用性强、性价比高、功能齐全、可快速分析的轮胎/路面噪声室内外测试系统。
该轮胎/路面噪声室内外测试系统方便了轮胎噪声的测量和分析，所取得的研究成果对工业设计生产低噪胎花纹具有现实的指导意义，为我国轮胎噪声控制与轮胎工业发展做出贡献。
本文介绍了几种轿车轮胎低噪评判标准和专用双功能消声室的设计，从轮胎噪声室内测试系统及室外测试系统两个方面对道路/轮胎噪声控制进行了系统的研究与深入的分析。
本文首先介绍了几种轿车轮胎低噪评判标准，并提出主观综合评价指数Qs可以作为轮胎低噪性满意度的依据，直接应用与评价低噪轮胎设计的低噪程度合格与否。
其次，介绍了轮胎噪声室内测试系统中专用双功能消声室的设计。
此专用双功能消声室可用于轮胎噪声声压级、声功率级的测量，以及轮胎噪声的时频分析和指向性分析，为轮胎噪声分析和主客观评价提供良好的平台。
再次，介绍了轮胎噪声室内测试系统的设计。
在研究轮胎噪声发生机理的基础上，结合工程实际情况，给出了一种适用于本系统的轮胎花纹噪声室内测量方案，为轮胎噪声主客观评价提供有力工具。
最后，介绍了目前被广泛采纳的两种场外测试轮胎噪声的方法，讨论了两种方法的优缺点及可比性问题，并提出了更实用的双话筒测试法，为轮胎噪声的测试分析评判提供了依据。
3.会议论文葛剑敏.范俊岩.王胜发.隆有明低噪声轮胎设计方法与应用研究本文研究了橡胶轮胎噪声的试验方法和评价方法.建立了(国内第1个)轮胎噪声实验室.在低噪声轮胎转鼓试验台上测试了手工刻制花纹轮胎的噪声,并进行了主观评价和客观评价与分析.从而可以得到低噪声轮胎的设计、测试与评价方法.在轮胎径向力、切向力和测向力作用下,测试了轮胎噪声、轮胎模态参数、轮胎胎体变形、轮胎胎面花纹和接地印迹.研究参数主要包括:沟槽深度、沟槽密度、沟槽相对于壁面的角度、沟槽形状、花纹块形状大小、花纹节距、封闭沟槽和开放沟槽.研究了轮胎负荷和速度与轮胎噪声的关系.研究了轮胎噪声与轮胎模态的关系,轮胎花纹变形量与轮胎噪声之间的关系,轮胎接地压力与轮胎噪声的关系.分析了轮胎花纹噪声的产生机理.许多研究成果已经应用到轮胎设计和轮胎噪声仿真中,并且得到了满意的结果.如上海轮胎橡胶(集团)股份有限公司把低噪声轮胎应用到SGM别克汽车和上海大众汽车公司汽车上.目前,通过低噪声轮胎和低噪声路面的应用,进行上海市科委重大科技攻关项目"都市噪声控制"研究.由于研究成果的应用缩短了新产品的开发周期,为轮胎结构的动态优化设计,降低城市车辆和环境的噪声提供了理论依据.4.会议论文苏梅.冷传刚.张宪忠机动车轮胎噪声及其标准研究2008欧洲不久将要强制实施机动车轮胎噪声认证.为此,本文分析了机动车轮胎结构、轮胎噪声机理,并详细介绍了将要采用的轮胎噪声认证试验方法. 5.学位论文周玲道路/轮胎噪声控制方法的研究2009随着社会的进步与发展，人们的生活质量越来越高，汽车也成为人们生活中一个重要的交通工具。
它在为我们提供方便的同时，也给我们带来了严重的环境污染，其中噪声污染是不容我们忽视的污染之一。
试验证明当汽车的行驶速度达到70千米/小时的时候，道路/轮胎花纹噪声成为汽车噪声的主要来源。
本课题与杭州中策橡胶集团测试中心以及北京公路研究院合作，结合实际工程中的需要，由道路/轮胎花纹噪声的耦合模型寻找出合理适用的降噪办法，开发道路/轮胎花纹噪声仿真分析和优化软件，得到了令人满意的成果。
本文陈述了道路噪声以及轮胎花纹前沿、中央、后沿三个区域噪声的发声机理，进一步完善了道路/轮胎花纹噪声的耦合模型。
由建立的耦合模型分析得出了影响道路/轮胎花纹噪声大小的几个主要的因素。
另外介绍了道路/轮胎花纹噪声两种测试方法以及道路/轮胎花纹噪声的低噪性评价。
最后总结了道路/轮胎花纹噪声的降噪原理和方法，降噪机理及优化方法。
在整篇文章中道路/轮胎花纹噪声的低噪优化是道路/轮胎花纹噪声控制的核心和难点。
本文主要是从道路和轮胎花纹两个方面进行优化，在之前的研究中大多数文章都只是单一的陈述了通过改善轮胎花纹来得到低噪声的轮胎，而优化道路纹理的研究并不是很多。
本文不仅介绍了低噪声轮胎花纹的优化方法，并结合了低噪声路面以及道路/轮胎花纹耦合模型介绍了道路/轮胎花纹噪声的低噪优化方法。
低噪声道路和轮胎花纹的研究主要是以道路/轮胎花纹设计参数为基准，分析了遗传算法与免疫算法的特点，并结合两者的优点，使用免疫遗传算法对道路与轮胎花纹参数进行优化，同时，从工程角度提出了低噪声道路纹理和轮胎花纹设计准则及方法，使得道路纹理及轮胎花纹低噪优化过程更趋于合理和快速。
本文在轮胎花纹噪声发生机理中补充了后沿几种噪声的发生机理，完善了道路/轮胎花纹噪声的耦合模型，提出了道路/轮胎花纹噪声的降噪办法，具有实用性，并为低噪路面纹理和低噪声轮胎设计和生产提供了强有力的高效方法与路径。
6.会议论文葛剑敏.王佐民轮胎花纹噪声机理的试验研究2002本文对轮胎花纹噪声进行了系统研究,重点探讨了轮胎横向沟槽数量,横向封闭式沟槽,横向开放式沟槽,轮胎速度,轮胎位置,沟槽形状对路面噪声的影响,并对噪声测试的主观评价.客观评价进行了对比分析.7.期刊论文王华.严新平.曹平.肖旺新.袁成清.WANG Hua.YAN Xin-ping.CAO Ping.XIAO Wang-xin.YUAN Cheng-qing轮胎花纹与路面纹理耦合对轮胎噪声的影响-轮胎工业2007,27(2)介绍低噪声轮胎与低噪声路面研究现状、轮胎噪声产生机理以及轮胎噪声研究中有待解决的问题.根据不同研究机构得出的相异结论,提出了轮胎与路面耦合与噪声关系这一概念,解释了由于轮胎振动、轮胎花纹与路面纹理不同匹配,有可能导致车辆在水泥混凝土路面上的轮胎噪声反而比在沥青路面上小的结论,为低噪声轮胎花纹与低噪声路面的设计提供新的研究途径.8.学位论文王华轮胎与道路噪声的模型建立及仿真分析2007随着城市的发展，交通噪声已经成为现代城市环境噪声的主要噪声源。
由于交通噪声的影响范围广，干扰时间长，随着机动车辆数量的日益增多，其影响程度将日趋严重，成为城市环境公害之一。
而汽车的噪声是交通噪声的主要来源，当汽车车速超过70km/h时，轮胎噪声便成为汽车噪声的主要噪声源。
因此，轮胎噪声的研究不但有深远的理论意义，而且具有很大的经济效益与社会效益。
轮胎降噪主要有两种途径：低噪声轮胎设计和低噪声路面设计。
目前的研究一般只单方面考虑路面纹理或轮胎花纹对轮胎噪声的影响。
然而，这些单方面的降噪理论难以解释一些最新的研究结果。
本文从系统学的角度出发，假设轮胎与路面之间存在着某种耦合关系，从而影响到噪声大小的改变。
因而提出了轮胎花纹与路面纹理“耦合”会对噪声产生影响这一假设，并编写了轮胎噪声仿真分析软件对最简单的“纹理耦合”进行验证，为后续的研究做铺垫。
论文在理论和实践中的主要成果与特色如下：(1)分析了轮胎道路噪声的发声机理以及降噪方法，提出了轮胎道路“纹理耦合”对噪声会产生影响的假设；(2)论述了轮胎噪声的常用分析手段以及评价方法。
它们是我们在计算机仿真中判断轮胎花纹噪声大小的依据；(3)详细研究和讨论了几个主要轮胎噪声源的数学模型——花纹块噪声的数学模型、泵浦噪声的数学模型和气柱共鸣噪声的数学模型；(4)编写了轮胎花纹噪声的仿真软件，并以此验证了最简单的纹理耦合的存在；(5)建立了道路噪声的数学模型，并综合考虑了轮胎与道路对噪声的影响，引入复耦合因子矩阵，初步建立了轮胎花纹与路面纹理耦合的噪声模型。
9.期刊论文陈理君.周玲.肖旺新.陈弘.CHEN Li-jun.ZHOU Ling.XIAO Wang-xin.CHEN Hong道路/轮胎噪声分析及其降噪路径-轮胎工业2009,29(11)在原道路/轮胎噪声发声机理的基础上,对道路以及轮胎印痕前沿、中央和后沿的发生机理进行分析,对道路/轮胎噪声预测耦合模型表达式进行修正,并根据道路/轮胎噪声的产生机理提出了道路/轮胎噪声的降噪方法和路径,为低噪声路面和轮胎花纹的研究和设计提供了理论依据.10.学位论文于增信轮胎噪声机理与仿真研究2001随着环境革命和高速运输时代的到来,车辆噪声法规越来越严,汽车动力与机械传动系统的噪声降到了相当程度,轮胎噪声已成为众矢之的.特别是当车辆速度高于50~60km/h时,轮胎噪声尤为突出,甚至主宰整个交通噪声,尤其未来的环保车(如电动车).目前,各大轮胎和汽车厂商在设计和选用配套轮胎时,都已把噪声作为主要考核的技术指标之一,噪声机理的量化描述与轮胎低噪声设计已迫在眉睫.过去的三十几年里,大量的研究表明花纹沟的空气泵效应与胎面振动是轮胎噪声的主要机理.但由于问题的复杂性,至今未有一种能较全面和直观地反映各种参数对轮胎噪声影响的理论或半经验的综合量化分析模型.该文基于轮胎主要噪声均源于其与道路接触变形的事实,本着创新、简单实用的原则,从轮胎变形的力学分析与其声辐射模型相结合、理论分析与经验/试验知识相结合的思路出发,对子午线轮胎主要噪声机理的量化描述及预报进行了系统的研究.本文链接：/Periodical_mtjs201003087.aspx授权使用：广东商学院图书馆(gdsxy)，授权号：080967b0-b1ce-449e-ad65-9e970024313d下载时间：2011年2月27日。