城铁客车内装隔音隔热材料的性能研究

陈阳明 鲁冠博

中车长春轨道客车股份有限公司 吉林长春 130062

城铁客车作为城市主要交通工具之一，其乘坐的舒适性和安全性越来越受到人们的重视。城铁客车内装不仅要注重给人以视觉上的美感，还要注重舒适性。城铁客车内装主要包括车顶、地板、侧墙、立罩板、间壁等部位的内部装饰，不仅要追求美观舒适，更要注意隔音隔热功能。本文对此进行了分析探讨。

1 城铁客车噪音来源

城铁客车噪声主要来源于轮轨、空调系统、车门系统、空气传声路径等方面的噪声，特别是在车辆运行的状态下，轮轨产生的噪声很大，对轮轨噪声进行有效控制，可以大幅度降低车辆运行带来的噪音。当车辆处于静止状态时噪声来源主要为空调系统，有效控制空调系统噪声是降低整车噪音的一个关键。除此之外，车门系统噪声也是一个主要来源，主要取决于车门关闭状态下的密封性能和门板的噪音衰减性能。还有内装地板、顶板侧墙、贯通道等部位产生的结合声源，也对整车噪音控制产生一定影响。

2 城铁客车内装隔音材料性能分析

2.1 城铁客车对噪音的要求

噪音指的是对人体产生不同程度伤害的或妨碍人们正常活动的声音。城铁客车的噪声会打扰乘客休息，降低乘车的舒适性。要解决城铁客车噪声是控制噪声传递渠道和途径，要加强室内的密封性，将客车通向室外的管孔、缝隙完全密封好，防止外界声音传入车内。同时，对车内能产生振动噪音的各种门盖上加装钕铁棚强磁石材料，靠磁铁性能抑制振动，并在车体的内侧面粘贴优质的隔音材料。

2.2 车辆隔音降噪控制技术方案

一是轮轨噪声控制。安装降噪阻尼环装置是降低轮轨噪声的主要方式，能有效降低车辆的单频啸叫噪声和直线区段轮轨滚动噪声，从而一定程度上减小车内外噪声。二是空调系统噪音控制。空调系统噪声要控制气动噪声和机械噪声，可以采取提升空调设备性能和制造工艺降低机械噪音，比如控制好空调设备装配的精密度，设备中的旋转部件控制好间隙，降低空调部件运行时空调压缩机产生的振动；对于气动噪声控制，可以通过优化冷凝器线圈排布，加大蒸发器的线圈面积来提高空调系统的热处理性能，降低风机转速，提高空调系统的气动性能以降低气动噪声。三是车门系统噪音控制。要控制好车门的密封性，门板尽量使用铝制加阻尼浆和开孔吸声材料，并使用双层玻璃窗。门扇四周要使用优质密封胶条进行密封，密封胶条和密封框要压缩密封[1]。对于门缝处的密封，可以在门扇中间前沿采用凹凸式密封胶条，门关闭时凹凸式密封胶条的密封效果较好，可以有效减小噪音。四是空气传声路径控制。地板的铝蜂窝夹层结构要尽量采用吸声减振材料，除吸收部分轮轨噪声外还能吸收空压机噪音，提高底架地板的隔声性能来降低车内噪声；对于顶板、侧墙、车窗和车门的隔声性能，设计师要了解各部件隔音特性，针对隔音性能差的部件，采取隔音措施提高隔声性能，比如在内墙板与安装骨架之间、车顶中顶板的背部、端墙墙板与骨架之间粘贴密封隔音毡，在侧墙立罩板和车门机构夹层内喷涂阻尼材料或布置吸声材料，玻璃窗采用中空双层设计等。对贯通道隔声可以通过对贯通道折棚、端墙连接框、顶板、渡板装置和侧护板进行隔声性能优化设计，提高整体隔声性能。

2.3 不同隔音降噪材料的作用

城铁客车隔音材料主要包括复合隔音降噪材料、阻尼胶板和圆孔铝板，复合隔音降噪材料适用于发动机四周，有效的降低噪音强度；阻尼胶板利用将振动转变为弹性接触的抑制机理，能有效抑制鼓动噪音或结构震动噪音，能有效抑制共振现象，比如车身外板通常会与发动机、传动机振动产生共振；圆孔铝板主要是有效吸收动态机械噪音[2]。

3 城铁客车内装隔热材料性能分析

3.1 城铁客车对隔热性能的要求

封闭客车运行时发动机热量和外界热量会导致整个客车内较高的温度，特别是炎热夏天，安装空调能有效解决，但考虑到节能环保的重要性，要使用隔热板、隔热材料对车身进行包装，利用隔热材料将车身散发的热量和外界的热量进行隔绝，减少车内空调使用从而实现节能目的。隔热材料使用时要兼具吸声性能，选用的底架、车顶、侧墙、端墙的隔热材料，要使用铁路运用验证的材料，非车体侧的隔热材料外表面使用铝箔覆盖层，并确保隔热材料牢固，经过振动不能松散脱落。

3.2 隔热材料分析

隔热材料指的是能够阻碍热量传递的材料，主要包括多孔材料、真空材料和热反射材料。传统隔热材料如玻璃纤维、石棉、岩棉等，新型隔热材料如气凝胶毡、真空板等。多孔隔热材料利用孔内的空气或惰性气体会降低导热系数从而起到隔热目的；热反射性材料主要是利用较高的反射系数原理将热量反射出去；真空绝热材料是利用真空阻隔对流提高隔热效果。将多种隔热材料科学合理的综合使用到城铁客车内部，能起到更好的隔热效果[3]。

3.3 铝箔隔热卷材介绍

铝箔隔热卷材指的是平时所用的阻隔膜、隔热膜、反射膜等，一般由铝箔贴面、聚乙烯薄膜、纤维、金属涂膜等热熔胶层压制成，不仅具有隔热功能，还兼具保温、防潮功能，被应用到生活的各个领域。城铁客车车身使用反射膜能将太阳的热量反射出去减少车身热量。客车车体与内装中间粘贴隔热材料，外表面粘贴铝箔，除了能提高隔热性能外还能防水防潮。

4 结语

城铁客车作为城市主要交通工具之一，乘客接触城铁客车最多的部位就是内装，也是提高乘客舒适性的重要部位。随着城铁交通的日益普及，人们生活节奏的加快，对城铁客车的舒适性和安全性提出了更高的要求。在客车内装设计中，设计人员要从舒适性和安全性的角度出发，要融入绿色环保和节能理念，加强隔热降噪材料的研究分析，注重应用先进的新型隔热降噪材料，在保证车内布局设计精致美观的基础上，有效降低噪音污染，做到城铁车辆内装材料的环保，提高城铁客车乘坐的舒适性和服务质量，促进城铁客车运输的健康快速发展。