汽車噪音與控制

戴凡皓

自上世紀九十年代，隨著改革開放的持續推進，人民的生活水平發生了天翻地覆的巨變，經濟迅猛發展.汽車工業也進入了強盛的發展勢頭. 汽車為人們的生活帶來了極大的便利，讓我們可以以車代步，無論出行還是上班都方便無憂，汽車工業的發展還為很多人提供了就業崗位。汽車數量以井噴之勢增長著，幾乎每家每戶都有了汽車。隨著汽車工業及經濟的發展，城市機動車輛數目劇增，伴隨而來的交通污染也日益嚴重，其中汽車“噪音污染”被稱為“城市新公害”。專家指出：“汽車對環保造成的最大危害之一是噪音污染，這一問題必須引起特殊關注”。

40分貝是正常的環境聲音，在此以上就是環境噪音。人們長期處在噪音的環境中，除了損傷聽力外，還可引起心緒不寧、心情緊張、心跳加快、血壓增高，甚至導致神經衰弱和腦神經機能不全等，嚴重危害了人們的身心健康。據調查，在所有噪音中，交通噪音約占各種聲源的70%左右。因此，如何降低汽車噪音一直是世界汽車工業的一個重要課題。

汽車噪音，即汽車行駛在道路上時，發動機、輪胎、空氣、制動等都發出大量的人類不喜歡的聲音。專家認為，汽車對環保最大的危害是噪音污染。

一、汽車噪音產生原因

1.發動機噪音

發動機噪音主要是發動機運轉時，由燃燒室中混合氣燃燒引起燃燒噪音、機械運轉產生的機械噪音以及空氣高速經過進排氣系統產生的氣動噪音。在沒有進排氣消聲器時，排氣噪聲是發動機最大噪音源。

2.輪胎噪音

汽車行駛時，空氣在輪胎花紋槽內被擠壓排出，引起壓力變化，產生空氣噪音。凸凹不平整的道路會引起汽車輪胎的彈性振動，產生振動噪音，另外還有路面不平造成的路面噪音。其中，振動噪音和路面噪音與路面的平整度有關，路面的不平度越大，胎面與地面構成的有效洞穴體積也就越大，汽車輪胎噪音就會越大。

3.空氣噪音

汽車行駛時，車身周圍氣流遇阻力分離，導致壓力發生變化而產生風噪，如果行駛的過程中迎面而來的風的壓力超過車門的密封阻力，就會進入車內，產生風漏噪音。同時，車體類似一個箱體，當噪音傳入車內時，如果缺少隔音處理，易形成空腔共鳴噪音。所以汽車空氣噪音的大小，和汽車行駛速度密切相關，行駛速度越大，空氣噪音就越大。

4.制動噪音

汽車制動而產生的噪音主要有制動器的尖叫聲、輪胎與地面的摩擦聲以及車身板件的震顫音等。制動噪音一般是指制動器工作時產生的鳴叫。一個設計合理，裝配精準，保養良好的制動器是沒有或只有很小噪音的。車輛下坡時長時間踩踏剎車會因高溫造成制動蹄片的損壞，日后再工作的時候就會發出尖銳的鳴叫。

二、汽車噪音的改善措施

1.發動機噪音的改善措施

與汽油發動機相比，燃燒噪音對柴油發動機的影響比較大。降低柴油發動機燃燒噪音就是要降低燃燒過程中的壓力增長率，相應的措施有：減小供油提前角，延長點火延遲期；改善燃燒室形狀結構；提高廢氣再循環率，使燃燒平緩；采用增壓技術，縮短點火延遲期等。機械噪聲可以通過降低活塞上下運動、曲軸轉動引起的不平衡力以及降低發動機機械振動來改善。對于進排氣噪音，可以通過對進排氣系統零件結構優化、改善消聲器的消聲效果來降低。

2.輪胎噪音的改善措施

輪胎噪音由空氣噪音、振動噪音和路面噪音構成，根據這3類噪音的來源，有以下改善措施：第一改善胎面形狀，振動噪音的大小與輪胎表面溝槽分割的橡膠塊大小有關，單個胎塊面積越小，產生的振動噪音越小，空氣噪音的大小和輪胎的花紋溝槽的寬度、長度以及花紋溝槽的形狀也有關；第二改善橡膠材質，采用高韌性的橡膠材質，使輪胎與地面實現良好的貼合、緩沖和減少輪胎與地面的碰撞；第三改善路面狀況，瀝青路面經過一段時間使用，會出現各種損壞，導致路面松散和路面不平，加劇輪胎的振動，為了降低輪胎的路面噪音，需要及時對損壞的路面進行修復。現在一些先進國家在推廣低噪音的瀝青公路，其原理是在路面表面有大量透氣的微孔，這些微孔是上下通透的，形不成密閉的小空腔，克服了泵吸效應，減小了輪胎的空氣噪音。

3.空氣噪音的改善措施

根據空氣噪音的成因，有以下改善措施：第一改善車身外形設計，風噪是車身周圍氣流遇阻力產生的，通過降低車輛風阻系數，可以降低風噪，這就需要對車身外形進行合理的設計，可以借助汽車風洞實驗，優化汽車外形設計，降低風阻系數；第二使用密封條，風漏是汽車行駛過程中迎面而來的氣流進入車內而產生的噪音，加強密封阻力是有效降低風漏的辦法，可以在汽車門縫等處貼密封條，減少或杜絕車外氣流流入車內；第三添加吸音和隔音材料，為了降低空腔共鳴噪音，可以在發動機艙蓋、行李艙隔板及車頂等位置上加裝隔音棉，有效阻隔車外噪音，同時在車身空腔內加裝吸音材料，能夠降低噪音傳播。

4.制動噪音的改善措施

平靜隔音（在不影響車輛機械性能和安全性能的前提下，為不同車輛的噪音控制提供量身定做的解決方案。）對制動噪音處理的重點是通過粘貼吸音棉或隔音墊來減緩車輛緊急制動時引起的車身板件震顫。

綜上所述，影響汽車發動機噪聲的因素多種多樣，單靠采用某一種降噪方法很難大幅度地把噪聲降低下來，要降低汽車噪聲，應從噪聲源、傳播途徑等方面入手，明確噪聲的對象和目標，通過綜合考慮，采取各種技術手段，在一定程度上可有效地控制和降低燃燒噪聲、機械噪聲和空氣動力噪聲，達到降低汽車噪聲的目的。因此，汽車噪聲的控制必將成為我國汽車工業的一個重要研究課題。