汽车电喇叭的布置设计经验及常见问题分析

梁占飞，李伟，廖晔，宁飞翔，王文强

(芜湖佳景科技有限公司，安徽芜湖 241000)

汽车电喇叭的布置设计经验及常见问题分析

梁占飞，李伟，廖晔，宁飞翔，王文强

(芜湖佳景科技有限公司，安徽芜湖 241000)

通过汽车喇叭的基本概念及分类、汽车电喇叭的布置设计、汽车电喇叭支架设计、在具体车型上的应用、汽车电喇叭常见质量问题这几个方面的内容，介绍汽车电喇叭的布置设计要求、常见问题及解决方案。

汽车电喇叭;布置设计;支架设计；常见问题

0 引言

电喇叭是汽车上涉及安全性能的重要零部件，同时也是故障率比较高的零部件之一。文中通过对电喇叭布置设计、支架设计的分析，结合在具体车型上的应用，介绍了电喇叭布置设计经验和电喇叭支架设计经验；通过对常见质量问题的分析，介绍了常见质量问题的原因分析及解决方案。

1 汽车喇叭的基本概念及分类

1.1 汽车喇叭的基本概念

汽车喇叭的定义为：在汽车的行驶过程中驾驶员根据需要和规定发出必须的音响信号，警告行人和引起其他车辆注意，保证交通安全，同时还用于催行与传递信号。

16世纪意大利音乐家扎利诺将音乐理论与数学结合起来，采用一根弦的和谐划分与等差划分的方法，来说明和声产生的原理：

大和声：由一根弦的和谐划分产生，用数字1、1/2、1/3、1/4、1/5、1/6代表。

小和声：由一根弦的等差划分产生，用数字1、2、3、4、5、6的比例代表。

在小和声中，1∶2为八度，2∶3为五度，3∶4为四度，4∶5为大三度，5∶6为小三度，3∶5为大六度，比数愈简单则其谐和程度愈完满。一般高、低音喇叭频率比为5∶4，为声乐中的大三度；或6∶5，为声乐中的小三度。所以一般情况下，一辆车上会装两种不同频率的高、低音喇叭，以实现声音的和谐。

1.2 汽车喇叭的分类

汽车喇叭分为电喇叭和气喇叭，电喇叭和气喇叭分类详见下文，分类参考图示见图1。

(1)电喇叭的分类

电喇叭按结构分为盆型电喇叭和蜗牛型电喇叭。盆型电喇叭只有机械电喇叭，蜗牛型电喇叭有机械电喇叭和电子电喇叭。盆型电喇叭特点：①指向性强(对喇叭的安装方向有一定要求)；②音质较尖锐，穿透性较强。蜗牛型电喇叭特点：①声波以扇形向四周传播；②音质较为悦耳。

电喇叭按电路分为机械电喇叭和电子电喇叭。

(2)气喇叭的分类

气喇叭分为蜗牛型气喇叭和筒形气喇叭。

图1 汽车喇叭分类参考图示

2 汽车电喇叭的布置设计

2.1 国家标准对喇叭声压级的要求

GB15742-2001《机动车用喇叭的性能要求及试验方法》规定如下：

M、N类汽车的电喇叭声压级范围：105～118 dB(A)；M、N类汽车的气喇叭和电-气喇叭声压级范围：105～125 dB(A)；测试方法为：距离喇叭前面2 m处，0.5～1.5 m高；

M、N汽车喇叭装车后性能：声压级范围93～112 dB(A)，车前7 m处开阔场地测量，0.5～1.5 m高，背景噪声要比被测声压级至少低10 dB(A)。

2.2 汽车电喇叭的布置要求

经过多款车型的设计和装车验证，汽车电喇叭的布置位置、高/低音喇叭最小距离、支架方向、喇叭与周边件间隙、喇叭本体离地高度、发音方向、钣金强度、工作温度等参数直接影响着汽车电喇叭装车后的性能。经过对多款车型的设计和装车验证经验提炼，汽车电喇叭的布置要求见表1。

表1 汽车电喇叭布置要求

3 汽车电喇叭支架设计

电喇叭支架连接喇叭本体和安装钣金，对喇叭的发音有很大影响。设计时需注意以下事项：

(1)电喇叭支架要有良好的避振作用

支架不会由于喇叭避振的原因导致喇叭变音,声压级下降。外形最好采用长方形或梯形，尽量避免采用S形、7字形或T字形等异形支架。异形支架很容易碰到喇叭台架，导致测试正常而装车后变调，车辆静止时正常而行驶时变调或喇叭鸣叫时刹车或油门出现明显共振现象等。

推荐使用和避免使用的喇叭支架形状见图2。

图2 推荐使用和避免使用的喇叭支架形状

(2)电喇叭支架要有足够的强度

符合国家标准GB 413的振动试验要求。无特殊要求时可采用两片厚0.6 mm、宽28 mm或厚0.8 mm、宽24 mm的弹簧钢片(65Mn)。如果喇叭本体较重，弹簧钢片料厚应选用1.0 mm。

(3)电喇叭支架要考虑喇叭的定位

在喇叭支架的趋动方向设置阻挡结构，常用的结构有突起和翻边，如图3所示。

图3 喇叭支架常用的阻挡结构

4 在具体车型上的应用

上述汽车电喇叭的布置设计、支架设计的方法和经验已经在多个公司的多款车型上得到应用，包括某汽车工业股份有限公司的野马T70车型、某卡车公司的系列重型卡车车型等。以下以野马T70车型为例，介绍汽车电喇叭布置设计、支架设计方法和经验的应用。

4.1 野马T70车型电喇叭布置位置及离地高度

野马T70车型高音电喇叭、低音电喇叭分别通过一个六角头螺栓、弹簧垫圈和平垫圈组合件固定在前保上安装横梁上。前方布置有前格栅，能确保喇叭声响能自由地向前发射,并能防止泥水、雨水浸入，见图4。

图4 野马T70车型电喇叭布置位置

电喇叭离地高度见图5，符合表1中喇叭本体离地高度不小于500 mm的布置要求。

图5 电喇叭离地高度

4.2 野马T70车型高/低音喇叭最小距离

高/低音电喇叭最小距离见图6，为330 mm，符合表1中高/低音喇叭最小距离不小于200 mm的布置要求。

图6 高/低音电喇叭最小距离

4.3 野马T70车型电喇叭与周边件间隙

高/低电音喇叭与前格栅和冷凝器最小距离为10 mm，见图7，符合表1中电喇叭与周边件前后方向不小于10 mm的布置要求。

图7 电喇叭与周边件间隙

4.4 野马T70车型电喇叭支架设计

电喇叭支架形状见图8，符合第3节中推荐使用的喇叭支架形状的要求。电喇叭定位结构见图8，符合第3节中关于电喇叭定位的要求。喇叭支架和钣金的重合边界与安装孔中心的间距见图9，符合表1中关于支架安装的要求。

图8 电喇叭支架形状

图9 喇叭支架和钣金的重合边界与安装孔中心的间距

5 汽车电喇叭常见质量问题

5.1 汽车电喇叭常见布置问题

经过多款车型的设计、装车验证和总结，汽车电喇叭常见布置问题见表2。

表2 汽车电喇叭常见布置问题

5.2 汽车电喇叭常见售后质量问题

经过多批次的售后故障件拆解分析和总结，汽车电喇叭常见售后质量问题见表3。

表3 汽车电喇叭常见售后质量问题

6 结论

经过以上分析得出以下结论：可以通过控制汽车电喇叭的布置位置、高/低音喇叭最小距离、喇叭与周边件间隙、喇叭本体离地高度、发音方向、钣金强度、支架方向、支架形状及定位结构这些因素来达到提升汽车电喇叭装车性能的目的；可以通过控制膜片破损、触点钨片脱落、触点氧化这3种失效模式来达到降低汽车电喇叭售后故障率的目的。

【1】GB 15742-2001机动车用喇叭的性能要求及试验方法[S].

【2】古永棋,张伟.汽车电器及电子设备[M].重庆:重庆大学出版社,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

梁占飞(1980—),男，本科，从事汽车电器设计开发工作。E-mail:284446874@qq.com。

10.19466/j.cnki.1674-1986.2017.04.005

U463.65+3

B

1674-1986(2017)04-020-05