Шум, исправления - Владислав Нестеренко

Источники шума и их относительная значимость

Имеются следующие источники шума: силовая установка (корпус двигателя, система впуска и выпуска), вентилятор системы охлаждения двигателя, трансмиссия (коробка передач и задний мост), а также аэродинамический шум при движении и шум колес, тормозов, дребезжание кузова и перевозимого груза.

Относительная значимость этих источников зависит от типа автомобиля и режима движения. У легких транспортных средств преобладает шум двигателя, возникающий при движении на низшей передаче.

При больших скоростях движения на высшей передаче шум, вызываемый качением колес, по своему уровню примерно такой же или чуть больше, чем шум силовой установки. У тяжелых дизельных грузовых автомобилей доминирующим источником шума при большинстве режимов движения являются двигатель, система выпуска и вентилятор системы охлаждения двигателя. Но при высоких скоростях движения грузовых автомобилей, оснащенных шинами с поперечным рисунком протектора (шины для тягачей), шум катящихся по поверхности дороги шин может быть значительным.

Шум внутри кабины вызывает преждевременную утомляемость водителей транспортных средств и в последнее время много сделано для снижения этого шума.

Так как сочетание отдельных источников шума, создающих общий шум автомобиля, подчиняется логарифмическому закону, то существенным является совместное снижение шума всех основных источников, так как мало чего можно добиться в улучшении акустической обстановки, если, например, будет снижен шум системы выпуска в 2 раза, а шум двигателя останется неизменным. Следовательно, любая программа снижения шума автомобилей должна строиться с учетом интенсивности отдельных источников шума.

Сравним шум силовой установки и шум качения (движение накатом) при различных скоростях для типичных легких (масса не более 1,5 т) и тяжелых (масса свыше 1,5 т) автомобилей. Для обеих категорий автомобилей шум качения повышается примерно на 9 дБА при увеличении скорости в 2 раза. При больших скоростях шум силовой установки и, следовательно, общий шум увеличивается, так что в итоге вклад шума качения остается примерно одним и тем же. При малых скоростях движения на низших передачах в условиях города появляется тенденция к независимости шума от скорости движения по дороге. Следовательно, шум качения по мере снижения скорости становится менее значимым (табл. 11).Анализ октавных спектров показывает, что шум автомобиля охватывает существенную часть звукового диапазона частот. В спектрах имеются четко определенные пики. Например, в диапазоне от 40 до 100 Гц- главным образом у тяжелых грузовых автомобилей - существуют резонансы в системе впуска и выпуска и кабины. Характерный шум дизелей между 1и 3 кГц. У легковых автомобилей существуют резонансы в системе выпуска двигателя и кузова в диапазоне от 100 до 150 Гц. Для большинства автомобилей уровень шума, превышающий 3 кГц, спадает примерно с интенсивностью 20 дБ на каждую октаву.

На собранном автомобиле порядок ранжирования этих источников и суммарный уровень шума могут измениться за счет экранирования самого автомобиля и отражения звука со стороны поверхности дороги. Например, излучение отдельных источников шума грузового автомобиля приводит к результирующему уровню шума от этих источников 91 дБА, в то время как фактический уровень шума автомобиля на расстоянии 7,5 м составляет 89 дБА. Этот эффект особенно проявляется у легковых автомобилей, легких автофургонов и автобусов, где кузов обеспечивает значительное экранирование шума двигателя и трансмиссии. Так, расчетный результирующий уровень шума отдельных источников шума легковых автомобилей составил 85 дБА, а измеренный на автомобиле уровень шума оказался лишь 75 дБА.

За последние годы внутренний шум в кабине грузового автомобиля снижен с 90 - 95 до 75 дБА. Внутренний шум обусловлен шумом аэродинамического происхождения и вибраций конструкции в результате работы двигателя и взаимодействия шины с поверхностью дороги. Поэтому уровень общего шума зависит как от скорости движения по дороге, так и от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Уровни шума для наземного транспорта определяются нормами стандартов ISO R 362. Например, для автомобилей, оснащенных двигателями мощностью от 186 до 254 кВт, целевой общий уровень генерируемого шума должен быть равен 79 - 80 дБА. В ряде стран реализуются научно-исследовательские работы, финансируемые правительствами и отдельными фирмами по созданию малошумных автомобилей, особенно грузовых автомобилей большой грузоподъемности и городских автобусов. Особое внимание обращено на преодоление трудностей с техническим обслуживанием и ремонтом малошумных автомобилей. Также при реализации мероприятий по уменьшению шума возможно увеличение расхода топлива, массы, габаритов и снижение надежности.

Содержание