一种混合动力客车降噪措施的应用探索

冯 赞，郭 俊，盛 旺

Feng Zan1, Guo Jun2, Sheng Wang2

（1.重庆车辆检测研究院 国家客车质量监督检验中心，重庆 401122；2.湖南南车时代电动汽车股份有限公司，湖南 株洲 412007）

0 引 言

近年来，我国混合动力客车发展较快，特别是受惠于目前国家新能源汽车优惠补助政策，各客车厂家更是加大了对新能源客车的开发投入。但随着新能源客车的发展，由于我国在噪声检测方面一直沿用 GB1495-2002《汽车加速行驶车外噪声限值及车辆方法》以及GB/T 25982-2010《客车车内噪声限值及测量方法》两个传统车的标准，并没有为新能源客车制定新的噪声检测标准，因此对于新能源客车尤其是混合动力客车中增加了电动机、电池等装置而引起的噪声重视不足。此外，因为混合动力客车的结构布置与传统客车大不相同，混合动力客车发动机噪声也会区别于传统客车。文中从检测角度出发，对某款混合动力客车进行了全面的噪声检测分析，对噪声检测在新能源客车中的设计应用做出了探索。涂料后试验客车的减振降噪效果。检测对象为同一批次 2台混合动力客车（编号：1061126和1061127，其中1061126按原方案进行减振降噪处理，1061127喷涂新材料水性阻尼涂料）。

本次噪声测试分析采用了丹麦 B＆K公司生产的4189 A 021电容传声器和2671前置放大器及 PULSE 3560C分析仪和相应的记录软件7701、分析软件7700。振动测试分析采用了北京东方所生产的YJ9A加速度传感器、INV-8抗混滤波放大器、PULSE 3560C分析仪和相应的记录软件7701、分析软件7700，以及东方所的INV306U信号采集仪。

为准确评价喷涂新材料水性阻尼涂料后试验车噪声、振动的变化情况，噪声测点布置如图 1所示，详细说明见表1。

1 检测内容

通过对某款并联式混合动力客车内外各测点处噪声及振动的测试，了解喷涂新材料水性阻尼

表1 测点位置说明

2 噪声频谱分析

对试验车内、外各噪声测点在怠速工况和50km/h匀速行驶工况下的噪声1/3倍频程频谱进行对比分析。噪声频谱图说明如下：各图中右上角“×km/h”表示行驶速度；“daisu”表示怠速工况；“O”表示开空调；“C”表示未开空调。

图2给出了2台试验车怠速工况条件下各测点噪声1/3倍频程频谱曲线。

怠速工况时，由于可以忽略胎噪和风噪的影响，因此可以更好地检验试验车内水性阻尼涂料的实际效果。从车内各噪声测点1/3倍频程频谱曲线可以看出，各试验车内各测点噪声频率成分与车外发动机附近测点N8频谱曲线基本一致，车内各测点噪声峰值主要出现在发动机1～4阶点火频率处。

图3给出了2台试验车50km/h匀速行驶工况条件下各测点噪声1/3倍频程频谱曲线。

50km/h匀速行驶时，试验车内噪声源除了发动机及传动系统产生的噪声外，还包括轮胎噪声和空气噪声等，对比2台车在怠速和50km/h匀速行驶工况下的噪声频谱可以看出，匀速行驶状态下，车内各测点噪声在500～1000 Hz左右均存在明显的峰值，而在怠速工况下则无明显峰值，这可能是由于车辆密封性不好等原因使匀速行驶下产生的空气噪声渗入车内造成的。

3 降噪效果分析

图4给出了怠速时2台试验车空调系统关闭和开启时各测点噪声值比较。

1061127试验车的噪声值均比1061126试验车高出3～4 dB（A），然而，在未开空调和空调开启的情况下，2台试验车内各测点噪声值基本相近，相差不超过2 dB（A），这说明喷涂新材料水性阻尼涂料能更好地阻隔车外噪声向车内传递。

由于 2台试验车空调系统对车内噪声的影响不一致，为了剔除其影响，图5给出了2台试验车在未开空调工况下以 50km/h匀速行驶时各测点噪声值比较。

该款电动并联式混合动力客车主要噪声源为发动机及齿轮箱所产生的噪声，结合图5可看出，50km/h匀速行驶时，1061127试验车发动机处测点N8噪声值比1061126试验车高出6.1 dB（A），而2台试验车内各测点最大相差为N6测点4.3 dB（A），这说明在匀速工况时喷涂的水性阻尼涂料也有效地降低了车内噪声。

4 振动分析

为了更好地对该混合动力客车噪声进行分析，对该车进行了振动测试。测试主要针对减振降噪措施重点实施部位以及发动机减振支承等进行相关测试，为评价新材料水性阻尼涂料减振效果提供依据。分析方法：时域信号数字积分，幅域统计，频域自谱分析。使用Overall分析仪进行振动加速度有效值计算，使用FFT分析仪进行振动加速度频谱分析，分析频率1kHz。表2给出了2台试验车在不同车速时发动机及齿轮箱支承减振效率比较。

表2 试验车各支承上下振动加速度值及减振效率

从表2可以看出，在怠速和50km/h工况时，发动机和齿轮箱支承的减振效率基本一致，但试验车 1061127各测点振动加速度有效值均高于试验车1061126，也就是说作为试验车主要振源的发动机及齿轮箱，2台试验车的一致性不好，从而导致2台车振动不尽相同，并最终影响车内噪声。

表3给出了1061127和1061126试验车在相同工况下，车内各测点振动加速度有效值的比较。

表3 2台试验车各测点振动减少量比较

从表 3可以得出：虽然喷涂新材料水性阻尼涂料的 1061127试验车振源的振动加速度比原方案车大，但其车内各测点的振动加速度较原方案有不同程度的减少，从而说明了新材料水性阻尼涂料较好地抑制了车体的振动，间接降低了因结构振动产生的辐射噪声。

5 结 论

文中对试验车1061127（仅喷涂新材料水性阻尼涂料）和对比试验车1061126（按原来方案进行施工）在相同工况和相同路面条件下进行振动噪声测试，得到喷涂新材料水性阻尼涂料对车内噪声和振动控制的效果。综合分析 2台试验车振动噪声测试结果，可以得到如下结论：

1）2台试验车虽然为同一批次生产，但从试验车主要振动噪声源分析可知：各种工况下，1061127振动噪声源的统计值均比1061126大，试验车在振动噪声稳定性方面不是特别理想。

2）怠速时，不论是开空调还是未开空调的工况下，1061127车内各测点噪声减小量均高于1061126，有效地说明了在排除路面等其他因素影响下，新材料水性阻尼涂料能更好地减小试验车内的噪声。

3）50km/h匀速行驶时，在未开空调的工况下1061127车内各测点噪声减小量均高于1061126，有效地说明了在匀速行驶工况下，新材料水性阻尼涂料也能较好地减小试验车内的噪声。

4）怠速和50km/h时，试验车1061127车内各测点的振动加速度有效值均较 1061126有不同程度下降，有效地说明水性阻尼涂料在抑制车体结构振动方面有很好的效果，对降低试验车内的噪声有不小贡献。

通过本次减振降噪措施的实施，噪声控制虽然取得了一定的效果，但要满足电动客车振动噪声及舒适性的高配置要求，仍有很多工作要做。

[1]GB 1495-2002 汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法[S].

[2]GB/T 25982-2010 客车车内噪声限值及测量方法[S].

[3]GB 16710.1-1996 工程机械噪声限值[S].

[4]GB/T 18488.2-2001 电动汽车用电机及其控制器试验方法[S].

[5]胡烨，宋慧.电动汽车[M].北京：人民交通出版社，2002.

[6]Antoni Szumanowski.混合电动车辆基础[M].北京：北京理工大学出版社，2001.

[7]叶清萍.大客车的噪声源浅析及降噪措施[J].世界汽车，2000（1）：14-15.

[8]张绍栋，熊文波.噪声和振动测量技术[OL].中国机械CAD论坛.http://www.jxcad.com.cn.

[9]Integrating-averaging Sound Level Meter Type 2240 User Guide B&K[M].