HK6909 H客车车内噪声控制改进

吴东，汪阳

（安徽安凯汽车股份有限公司，合肥　230051）



HK6909 H客车车内噪声控制改进

吴东，汪阳

（安徽安凯汽车股份有限公司，合肥230051）

摘要：根据客车车内噪声产生的机理和传播途径，介绍车内噪声控制策略；通过噪声试验，对客车主要的噪声源、噪声辐射部位进行改进控制，并通过改进车身隔音降噪结构，达到降噪目标。

关键词：客车车内噪声；噪声控制；测试；降噪

客车噪声一般分为两种：车外噪声和车内噪声。过大的车内噪声会影响驾驶员和乘客的心理、生理健康。如果驾驶员长期处于噪声环境中，极易引起疲劳，甚至造成交通事故，危及生命安全[1]。车内噪声还是衡量客车档次和级别的指标之一。根据JT/T325-2013《营运客车类型划分及等级评定》要求[2]，高一等级客车以50km/h的速度匀速行驶时，客车车内A声级不应大于72dB。因此，有效地控制车内噪声对客车的品质具有极其重要的意义。

1　车内噪声控制策略

根据客车车内噪声产生的机理，可以采用以下两种方法降低客车车内噪声：一是减弱噪声源的强度；二是对噪声传播途径实施控制[3]。

1.1噪声源强度的控制

降低车内噪声最根本、最直接的措施是减弱噪声源的强度。客车的噪声源主要是发动机噪声、进排气噪声以及行驶系噪声，减弱这些声源的通常措施是采用新技术、新工艺等方式，提高零部件制作精度和装配质量，以此降低振源和声源。

1.2噪声传播途径的控制

噪声传播途径的控制，通常采取隔声、吸声、消声减振及阻尼隔振、提高车厢密封性等措施。

1）隔声：就是用屏蔽物体将声音挡住、隔离分开。根据透射定律的“质量定律”可知，若声波是无规则入射，单层隔声板的声透射损失一般用下式估算。

式中：M为隔声板的面密度，kg/m2，等于材料密度乘以隔声板的厚度；f为入射波频率，Hz。

从上述公式可知，隔声板的面密度M越大或频率f越高，声透射损失TL越大，即隔声效果越好，所以采用较厚、较重的隔声材料是控制噪声传播的最简单、最直接的方法。

2）吸声：在车厢内和发动机舱内，采用吸声材料或吸声结构。当空气声波入射到这些界面时，吸声材料通过内损耗将声能量转变为热能，避免出现声波经过多次反射而出现的混响现象，从而减小车厢内的声压级，达到降低车内噪声的目的。

根据Sabine公式[4]T60=0.161V/A，式中：T60为混响时间（当声源突然停止后，车厢内声压衰减60 dB经过的时间s）；V为车身内部容积；A为车身吸声量，等于吸声材料表面积S乘以吸声材料吸声系数а。

从公式中可知，混响时间的长短与车身内部的容积成正比，与吸声量成反比，即与吸声材料的表面积和吸声系数成反比。因此，一般采用吸声性能较好的材料或结构来降低车内噪声。目前客车上使用的吸声材料主要有：玻璃纤维、聚氨酯泡沫、毛毡等多孔性吸声材料以及胶合板、硬质纤维板等薄板开孔吸声材料；客车上通常采用的吸声结构有薄板共振吸声结构、空腔共振吸声结构以及穿孔板吸声结构。所以客车发动机舱、车内顶棚、地板和侧壁内饰衬垫设计时，应尽量使用本身具有吸声性能的材料或吸声结构。

3）消声减振及阻尼隔振：其控制方式有三种。第一种方式是减振处理，即通过在零部件表面采用阻尼处理来改善抗振性能、抑制共振、降低车内噪声的方式[5]。主要用于振动源处减少和消耗振动波的波幅，如减振器、减振垫等；第二种方式是隔振处理，将隔振器安装在振动波传递的途径中，以达到减少振动源的目的，如发动机的悬置支架和空气悬架等；第三种方式是采用阻尼+隔振技术，以降低振动传入车内，起到减振、降噪、隔音的作用，如在车身蒙皮与骨架之间喷阻尼胶。目前在汽车上使用的阻尼材料有沥青类阻尼材料、橡胶类阻尼材料、阻尼涂料、采用新技术的宽温域阻尼材料[6]。

4）提高车厢密封性。车外噪声传入车厢内的最直接通道是客车地板上的缝隙和孔洞，所以应对车身上所有的骨架缝隙和孔洞采取密封措施，以免造成衍射波，如采用密封胶条、密封胶加强对车门和地板的密封[7]。

2　HK6909　H客车车内降噪设计

2.1原降噪方案

1）车厢地板总成采用15 mm竹胶板，竹胶板与地板骨架之间不贴合处打密封胶处理。密封胶具有一定的密封和阻尼减振的作用，而且密封效果很好。

2）后座五人椅地板总成除了采用15 mm竹胶板外，另在骨架空腔层采用厚度为20～25 mm聚氨酯发泡处理，发动机舱采用20 mm海绵+0.8 mm锡箔层组成的复合隔音材料处理。

3）车身顶盖骨架空腔处采用厚度为20～25mm聚氨酯发泡处理。聚氨酯发泡具有阻尼、减振、隔热和隔声的作用。聚氨酯发泡同时可以防止由于蒙皮鼓动产生的噪声。

4）侧围总成采用蒙皮涂阻尼胶和骨架空腔填充35 mm海绵处理，阻尼胶具有良好的阻尼和减振的作用；海绵有良好的吸声效果，填充在侧围骨架空腔内部，能解决空腔共鸣，吸收高中低频噪声。对其他部位不进行处理。通过噪声测试，结果见表1。

表1　原车状态车内噪声测试数据表

2.2 HK6909H客车车身降噪改进方案

根据噪声测试数据分析，在开空调状态，噪声最大处出现在车厢中后部，突出点在后桥上方，整改措施如下。

2.2.1对噪声源的控制

1）将后桥主减速器齿轮调整为精磨齿齿轮，同时要求桥厂提高零部件加工精度和装配质量，使机件的摩擦尽量减小，从而降低声源噪声强度[8]。

2）更换轮胎，采用花纹沟角度小的轮胎[9]。

3）更换车顶中部的空调蒸发风机，采用进口风机，减小风机转动时产生的噪声。

2.2.2对噪声传播途径的控制

1）在车厢内15 mm竹胶板地板下面增加粘贴5mmPE板，5 mmPE板可以改善车厢地板密封和起到阻尼减振的作用。

2）后座五人椅地板是车内降噪的关键之处。首先加厚发动机舱骨架之间的聚氨酯发泡层，达到35～40 mm厚；同时在15 mm竹胶板下表面增加粘贴一层3 mm厚的沥青板，沥青板具有良好的阻尼、减振、降噪作用。另外，将发动机舱密封钣金件由骨架上表面调整到骨架下表面焊接，同时在钣金件下方采用30 mm复合蜂窝海棉，下表面采用1.0 mm厚网孔铝板固定，结构如图1所示。采用30 mm复合蜂窝海棉，既满足了吸音需求，又具有良好隔热的特性，外加1.0 mm厚铝网孔消音板。在增加吸音面积同时避免共鸣腔的产生，从而保证最小的噪声传递。

3）车身顶盖骨架空腔处由聚氨酯发泡处理改为蒙皮涂阻尼胶和填充35 mm厚蜂窝状海绵[10]。阻尼胶能减弱蒙皮在客车行驶中的振动，其隔音、阻尼、减振效果优于聚氨酯发泡；蜂窝状海绵可以很好地吸收、消弱车内噪声。

图1　后座五人椅隔音结构断面

4）加大车轮上部隔声层厚度，轮罩上部防水钢板由地板骨架上方下移至骨架下方，钢板上部采用聚氨酯发泡、下部采用喷阻尼胶处理[10]。

5）其他部位的降噪。在地板检修盖下方增加一层网孔铝板，加强吸声；在后五人椅地板空调高低压管、后围线束穿过孔洞处，孔洞周圈加焊止口，采用小型罐装发泡剂进行发泡处理，加强密封。改进后的噪声测试结果见表2。测试条件与表1基本相同。

表2　改进后的车内噪声测试数据表

3　结束语

可以看出，改进后的客车降噪效果明显，使车内噪声达到了高级客车的等级要求。在目前车身材料和制造工艺基本不变的条件下，若能在零部件上和车身结构设计中有的放矢，综合运用吸声、隔声和阻尼减振技术，也可以取得较好的降噪效果。现阶段的被动降噪只是过渡阶段的临时措施。从长远来看，随着市场竞争的加剧和消费者对以噪声为代表的舒适性的要求日益增高，只有从主动降噪角度予以高度关注，才能事半功倍，从根本上抑制噪声问题。

参考文献：

[1]何渝生.汽车噪声控制[M].北京：机械工业出版社，1999.8.

[2] JT/T 325-2013，营运客车类型划分及等级评定[S].北京：人民交通出版社，2013.

[3]卢晓莉，刘晓晴.车内噪声产生机理及降噪措施[J].客车技术与研究，2009，31（1）：41-44.

[4]陈瑞石，动力机械振动与噪声学[M].上海：上海交通大学出版社，1996.

[5]李素华.车内减振降噪技术的研究[J].汽车科技，2005（1）：15-18.

[6]邢世凯，闻德生，潘景昇，等.轿车车内减振降噪控制方法的研究[J].噪声与振动控制，2003（4）：26-28.

[7]胡远志，雷雨，郑光泽，等.车身密封性对车内噪声的影响[J].重庆理工大学学报：自然科学报，2014（9）：1-6.

[8]牟向东，叶志刚.中型客车车内噪声及其降噪技术的探讨[J].湖北汽车工业学院学报，2000，14（1）：20-24.

[9]杨晓芳.轮胎花纹噪声的发声机理及降噪技术[J].装备制造技术，2011（9）：200-202.

[10]王子建.汽车车身用喷涂型阻尼材料的应用研究[D].镇江：江苏大学，2009.

修改稿日期：2015-06-07

Improvement of HK6909H Coach Interior Noise Control

Wu Dong, Wang Yang
（Anhui Ankai Automobile Co., Ltd, Hefei 230051, China）

Abstract：Accordingtothe mechanism ofcoach interior noise and its transmission routes, the authors introduce the control strategies of coach interior noise. Through the noise test，they improve the control of main noise sources and noise radiation parts ofthe coach，and through improvingthe bodystructure ofsound insulation and noise reduction，theyfinallyachieve the noise reduction targets.

Key words:coach interior noise；noise control；test；noise reduction

中图分类号：U467.4+93

文献标志码：B

文章编号：1006-3331（2016）01-0026-03

作者简介：吴东（1975-），男，工程师；研究方向：客车车身结构。