汽車電喇叭的布置設計經驗及常見問題分析

梁占飛，李偉，廖曄，寧飛翔，王文強

(蕪湖佳景科技有限公司，安徽蕪湖 241000)

汽車電喇叭的布置設計經驗及常見問題分析

梁占飛，李偉，廖曄，寧飛翔，王文強

(蕪湖佳景科技有限公司，安徽蕪湖 241000)

通過汽車喇叭的基本概念及分類、汽車電喇叭的布置設計、汽車電喇叭支架設計、在具體車型上的應用、汽車電喇叭常見質量問題這幾個方面的內容，介紹汽車電喇叭的布置設計要求、常見問題及解決方案。

汽車電喇叭;布置設計;支架設計；常見問題

0 引言

電喇叭是汽車上涉及安全性能的重要零部件，同時也是故障率比較高的零部件之一。文中通過對電喇叭布置設計、支架設計的分析，結合在具體車型上的應用，介紹了電喇叭布置設計經驗和電喇叭支架設計經驗；通過對常見質量問題的分析，介紹了常見質量問題的原因分析及解決方案。

1 汽車喇叭的基本概念及分類

1.1 汽車喇叭的基本概念

汽車喇叭的定義為：在汽車的行駛過程中駕駛員根據需要和規定發出必須的音響信號，警告行人和引起其他車輛注意，保證交通安全，同時還用于催行與傳遞信號。

16世紀意大利音樂家扎利諾將音樂理論與數學結合起來，采用一根弦的和諧劃分與等差劃分的方法，來說明和聲產生的原理：

大和聲：由一根弦的和諧劃分產生，用數字1、1/2、1/3、1/4、1/5、1/6代表。

小和聲：由一根弦的等差劃分產生，用數字1、2、3、4、5、6的比例代表。

在小和聲中，1∶2為八度，2∶3為五度，3∶4為四度，4∶5為大三度，5∶6為小三度，3∶5為大六度，比數愈簡單則其諧和程度愈完滿。一般高、低音喇叭頻率比為5∶4，為聲樂中的大三度；或6∶5，為聲樂中的小三度。所以一般情況下，一輛車上會裝兩種不同頻率的高、低音喇叭，以實現聲音的和諧。

1.2 汽車喇叭的分類

汽車喇叭分為電喇叭和氣喇叭，電喇叭和氣喇叭分類詳見下文，分類參考圖示見圖1。

(1)電喇叭的分類

電喇叭按結構分為盆型電喇叭和蝸牛型電喇叭。盆型電喇叭只有機械電喇叭，蝸牛型電喇叭有機械電喇叭和電子電喇叭。盆型電喇叭特點：①指向性強(對喇叭的安裝方向有一定要求)；②音質較尖銳，穿透性較強。蝸牛型電喇叭特點：①聲波以扇形向四周傳播；②音質較為悅耳。

電喇叭按電路分為機械電喇叭和電子電喇叭。

(2)氣喇叭的分類

氣喇叭分為蝸牛型氣喇叭和筒形氣喇叭。

圖1 汽車喇叭分類參考圖示

2 汽車電喇叭的布置設計

2.1 國家標準對喇叭聲壓級的要求

GB15742-2001《機動車用喇叭的性能要求及試驗方法》規定如下：

M、N類汽車的電喇叭聲壓級范圍：105～118 dB(A)；M、N類汽車的氣喇叭和電-氣喇叭聲壓級范圍：105～125 dB(A)；測試方法為：距離喇叭前面2 m處，0.5～1.5 m高；

M、N汽車喇叭裝車后性能：聲壓級范圍93～112 dB(A)，車前7 m處開闊場地測量，0.5～1.5 m高，背景噪聲要比被測聲壓級至少低10 dB(A)。

2.2 汽車電喇叭的布置要求

經過多款車型的設計和裝車驗證，汽車電喇叭的布置位置、高/低音喇叭最小距離、支架方向、喇叭與周邊件間隙、喇叭本體離地高度、發音方向、鈑金強度、工作溫度等參數直接影響著汽車電喇叭裝車后的性能。經過對多款車型的設計和裝車驗證經驗提煉，汽車電喇叭的布置要求見表1。

表1 汽車電喇叭布置要求

3 汽車電喇叭支架設計

電喇叭支架連接喇叭本體和安裝鈑金，對喇叭的發音有很大影響。設計時需注意以下事項：

(1)電喇叭支架要有良好的避振作用

支架不會由于喇叭避振的原因導致喇叭變音,聲壓級下降。外形最好采用長方形或梯形，盡量避免采用S形、7字形或T字形等異形支架。異形支架很容易碰到喇叭臺架，導致測試正常而裝車后變調，車輛靜止時正常而行駛時變調或喇叭鳴叫時剎車或油門出現明顯共振現象等。

推薦使用和避免使用的喇叭支架形狀見圖2。

圖2 推薦使用和避免使用的喇叭支架形狀

(2)電喇叭支架要有足夠的強度

符合國家標準GB 413的振動試驗要求。無特殊要求時可采用兩片厚0.6 mm、寬28 mm或厚0.8 mm、寬24 mm的彈簧鋼片(65Mn)。如果喇叭本體較重，彈簧鋼片料厚應選用1.0 mm。

(3)電喇叭支架要考慮喇叭的定位

在喇叭支架的趨動方向設置阻擋結構，常用的結構有突起和翻邊，如圖3所示。

圖3 喇叭支架常用的阻擋結構

4 在具體車型上的應用

上述汽車電喇叭的布置設計、支架設計的方法和經驗已經在多個公司的多款車型上得到應用，包括某汽車工業股份有限公司的野馬T70車型、某卡車公司的系列重型卡車車型等。以下以野馬T70車型為例，介紹汽車電喇叭布置設計、支架設計方法和經驗的應用。

4.1 野馬T70車型電喇叭布置位置及離地高度

野馬T70車型高音電喇叭、低音電喇叭分別通過一個六角頭螺栓、彈簧墊圈和平墊圈組合件固定在前保上安裝橫梁上。前方布置有前格柵，能確保喇叭聲響能自由地向前發射,并能防止泥水、雨水浸入，見圖4。

圖4 野馬T70車型電喇叭布置位置

電喇叭離地高度見圖5，符合表1中喇叭本體離地高度不小于500 mm的布置要求。

圖5 電喇叭離地高度

4.2 野馬T70車型高/低音喇叭最小距離

高/低音電喇叭最小距離見圖6，為330 mm，符合表1中高/低音喇叭最小距離不小于200 mm的布置要求。

圖6 高/低音電喇叭最小距離

4.3 野馬T70車型電喇叭與周邊件間隙

高/低電音喇叭與前格柵和冷凝器最小距離為10 mm，見圖7，符合表1中電喇叭與周邊件前后方向不小于10 mm的布置要求。

圖7 電喇叭與周邊件間隙

4.4 野馬T70車型電喇叭支架設計

電喇叭支架形狀見圖8，符合第3節中推薦使用的喇叭支架形狀的要求。電喇叭定位結構見圖8，符合第3節中關于電喇叭定位的要求。喇叭支架和鈑金的重合邊界與安裝孔中心的間距見圖9，符合表1中關于支架安裝的要求。

圖8 電喇叭支架形狀

圖9 喇叭支架和鈑金的重合邊界與安裝孔中心的間距

5 汽車電喇叭常見質量問題

5.1 汽車電喇叭常見布置問題

經過多款車型的設計、裝車驗證和總結，汽車電喇叭常見布置問題見表2。

表2 汽車電喇叭常見布置問題

5.2 汽車電喇叭常見售后質量問題

經過多批次的售后故障件拆解分析和總結，汽車電喇叭常見售后質量問題見表3。

表3 汽車電喇叭常見售后質量問題

6 結論

經過以上分析得出以下結論：可以通過控制汽車電喇叭的布置位置、高/低音喇叭最小距離、喇叭與周邊件間隙、喇叭本體離地高度、發音方向、鈑金強度、支架方向、支架形狀及定位結構這些因素來達到提升汽車電喇叭裝車性能的目的；可以通過控制膜片破損、觸點鎢片脫落、觸點氧化這3種失效模式來達到降低汽車電喇叭售后故障率的目的。

【1】GB 15742-2001機動車用喇叭的性能要求及試驗方法[S].

【2】古永棋,張偉.汽車電器及電子設備[M].重慶:重慶大學出版社,2004.

The Layout Experience and the Quality Problem of Car Electric Horn

LIANG Zhanfei,LI Wei,LIAO Ye,NING Feixiang,WANG Wenqiang

(Kaking Technology Co.,Ltd.,Wuhu Anhui 241000,China)

By means of the basic concept of car horn, the layout of car electric horn, the design of car electric horn bracket, the application on concrete model，the quality problems of car electric horn, the design requirement of car electric horn , the quality problems and solution of car electric horn were introduced.

Car electric horn;Layout; Bracket design; Quality problem

2016-12-13

梁占飛(1980—),男，本科，從事汽車電器設計開發工作。E-mail:284446874@qq.com。

10.19466/j.cnki.1674-1986.2017.04.005

U463.65+3

B

1674-1986(2017)04-020-05