探析汽車發(fā)電機噪聲測試方案設計

1、<p>　　探析汽車發(fā)電機噪聲測試方案設計</p><p>　　[摘 要]汽車發(fā)電機由于其工作性質必然會產生噪音，各汽車發(fā)電機企業(yè)也致力于解決其噪聲問題。汽車發(fā)電機屬于交流發(fā)電機，因此發(fā)電機的噪聲聲學實驗設計按照交流發(fā)電機噪聲聲學測試標準，設計汽車發(fā)電機噪聲測試的驅動試驗臺的主體方案。本文根據國內汽車發(fā)電機噪音聲學實驗研究，根據相關的設計標準，探究汽車發(fā)電機噪聲測試方案方案設計。 </p>

2、<p>　　[關鍵詞]汽車發(fā)電機；噪聲測試；方案設計；聲學實驗 </p><p>　　中圖分類號：U463.631 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）03-0107-01 </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　當前汽車發(fā)電機噪聲測試是汽車檢測的薄弱環(huán)節(jié)，但汽車發(fā)電機的噪聲控制影響汽車

3、整體的乘坐體驗，是汽車發(fā)電機整體性能的重要參照指標，我國汽車制造與檢測的尖端技術掌握不夠全面，對汽車發(fā)電機噪聲的產生與控制領域研究較淺，因此在國內缺乏有效的汽車測試驗證測試實驗平臺，目前汽車交流發(fā)電機噪聲測試的主要方法是實車實驗和臺架測試，實車實驗中汽車發(fā)電機噪聲收集和數據的整合存在大量的影響因素，一般只用于汽車舒適性性能的測試，因此在本次汽車發(fā)電機噪聲的測試方案設計中采用臺架測試的方式搭建實驗臺，對汽車發(fā)電機在汽車發(fā)動機不同工作狀態(tài)下

4、的噪聲進行測試以及噪音的控制，并對發(fā)電機的噪聲變化曲線進行分析，得出汽車發(fā)電機噪聲的產生的規(guī)律以及影響因素，并為汽車發(fā)電機的噪聲的控制提供理論支持。 </p><p>　　1. 汽車發(fā)電機噪聲來源分析 </p><p>　　發(fā)電機通過發(fā)電機轉矩的輸入旋轉產生電能，發(fā)電機的轉速與震動的頻率有直接的關系，因此根據噪聲產生不同的方式分為機械噪聲、電磁噪聲、空氣動力噪聲。機械噪聲是汽車發(fā)電機在機械

5、傳動中產生的噪聲，機械振動的頻率與噪聲的性質有較大關系，是一種高頻噪聲，是產生車內噪音的重要來源，對乘車環(huán)境造成極大的影響。電磁噪音是汽車勵磁發(fā)電機在轉動過程中磁場脈沖變化產生的，發(fā)電機的定子與轉子在脈沖切割作用下產生電流，并能引起轉子與定子的脈沖波動，產生低頻噪音。電磁噪音與發(fā)動機震動形成的性質迥異，發(fā)動機低沉的噪聲，難以掩蓋高頻音波，因此在發(fā)動處于怠速狀態(tài)時，電磁噪音尤為顯著，容易引起乘車人員的察覺，并產生不適的反應，是現(xiàn)代汽車發(fā)電

6、機亟待解決的問題。汽車發(fā)電機空氣噪很小，汽車發(fā)電機制作工藝相對較高，采用密封設計，因此空氣噪聲較少。我國汽車發(fā)電機按照QC /T 729―2005行業(yè)標準進行噪聲的檢測控制，但是在標準中對噪音測試方案的規(guī)范性與科學性沒有限定，僅僅考慮汽車發(fā)電機在正常工作狀態(tài)下噪聲控制的范圍小于 23dB（A）。 </p><p>　　2. 汽車發(fā)電機噪聲測試方案設計 </p><p>　　2.1 汽車發(fā)電

7、機噪聲測試實驗室吸聲結構設計 </p><p>　　噪音測試實驗室吸音結構的設計與方案的選擇是測試環(huán)節(jié)的重要環(huán)節(jié)，對測試結果有直接的影響。實驗室吸音結構采用當前技術較為前衛(wèi)的尖劈吸聲結構，尖劈裝隔音材料通過對聲波的直接過濾和多次的反射過濾實現(xiàn)聲波的高效吸收，當聲波從尖劈尖端傳入時，聲波會向四周擴散，借助吸聲層對聲波的過濾作用，隔音材料的聲阻抗與空氣的聲阻抗能夠很好的匹配，因此能夠實現(xiàn)聲波的高效吸收，在國內汽車發(fā)電

8、機的噪聲檢測實驗室的建設的不夠完善，由于劈尖狀結構的自身特點，以及材料的性質，造價較為昂貴，因此也限制了汽車發(fā)電機噪聲檢測技術的發(fā)展。 </p><p>　　2.2 消聲室設計 </p><p>　　目前我國消聲室的建設標準根據等級可以采用ISO3744、ISO3745、ISO3746等國標。汽車發(fā)電機噪聲的檢測要求精度較高，為了達到汽車發(fā)電機測試精度兼顧消聲室的經濟性，本此探析汽車發(fā)電機

9、噪聲測試方案設計中采用ISO3745的國際標準，針對汽車發(fā)電機在汽車不同工作狀態(tài)下的噪音性質進行評定。國際聲學標準對比見表1。 </p><p>　　2.3 發(fā)動機驅動試驗臺設計 </p><p>　　在消音室進行汽車發(fā)電機的消音實驗中，需要汽車發(fā)動機的動態(tài)模擬。因此需要模擬汽車發(fā)動機裝置。汽車發(fā)電機噪聲測試方案設計采用電動機替代發(fā)動機的設計，通過改變電動機的速度調節(jié)參數，模擬汽車發(fā)動機不

10、同的運動狀態(tài)，通過T型的同步帶進行傳動，將該裝置裝于隔音箱中，并置于消音室較高的位置，降低電動機噪聲對汽車發(fā)電機噪聲測試精度的影響。電動機的代替汽車發(fā)動機的安裝結構如圖1所示 </p><p>　　2.4 發(fā)電機轉速測量設計 </p><p>　　發(fā)電機轉動是產生噪聲的本質原因，因此要精確的測量發(fā)電機的輸出轉速，為了達到轉速的準確控制和記錄，采用常規(guī)光電脈沖信號測量結合三相交流電采集的模式

11、，確保轉速的準確測量，首先在發(fā)電機的輸出轉軸上設置光電脈沖的反射點，然后利用光電脈沖記錄裝置實現(xiàn)對轉速的精確記錄，其次利用三相電的特征采集經過換算，得出發(fā)電機的轉速，由于光電脈沖采樣對距離和設備的要求較高，因此在實際操作中存在許多不便，因此以采集三相交流電相頻特征換算為發(fā)電機的轉速為主要的汽車發(fā)電機測量手段。 </p><p>　　3 汽車發(fā)電機噪聲測試驗收分析方法 </p><p>　　

12、汽車發(fā)電機噪聲的收集與驗收分析方法有兩方面，一方面是對消聲室背景噪音的收集與分析，環(huán)境背景噪聲應該 </p><p>　　滿足小于25dB，截止頻率應保持在100±5hz，另一方面需要借助專業(yè)的噪音分析設備進行音波曲線的分析，去除考核中驅動臺的動態(tài)本底噪音。汽車發(fā)電機的噪聲檢測環(huán)境噪音值標準，見表2。 </p><p>　　根據測試結果，記錄臺面的震動頻率符合設定標準，通過對噪音

13、的階次分析，汽車發(fā)電機沒有明顯的共振頻率，不出現(xiàn)幅值重合段。因此符合以上測試條件則可以判斷汽車發(fā)電機的噪聲控制符合使用標準。 </p><p><b>　　結語 </b></p><p>　　本課題通過對噪聲聲學環(huán)境要求的分析，確定試驗設計方案中吸聲結構的設計，確保噪聲收集和吸引效果的準確性，搭建汽車交流發(fā)電機實驗平臺，建立尖劈吸聲消聲室，對汽車發(fā)電機噪聲進行測試驗證

14、。為汽車發(fā)電機噪聲的優(yōu)化和改進提供必要的參考，對車輛NVH性能的提升有重要的促進作用，對汽車發(fā)電機噪聲的控制研究有重大意義。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 辛陽，董大偉，閆兵，張勝杰.汽車用發(fā)電機NVH性能測試聲學實驗室設計及鑒定[J].噪聲與振動控制.2012（03）. </p><p>　　[