国家标准计划《汽车风噪测试方法》由 TC114(全国汽车标准化技术委员会)归口,TC114SC19(全国汽车标准化技术委员会整车分会)执行 ,主管部门为工业和信息化部。
主要起草单位 中国汽车技术研究中心有限公司 。
| 43 道路车辆工程 |
| 43.020 道路车辆综合 |
自2009年起,中国已连续9年成为全球最大的汽车市场,2017年中国的新车年产销量已经达到2888万辆,汽车保有量超过2亿辆。
2017年4月6日工业和信息化部、国家发展改革委、科技部等三部委联合印发了《汽车产业中长期发展规划》,文中明确提出了“力争经过十年持续努力,迈入世界汽车强国行列”的总规划目标。
其中一点重要任务是推进技术标准、测试评价、基础设施、国际合作等产业支撑平台建设,完善整车和零部件技术标准体系,形成支撑产业发展的系统化服务能力,这是从汽车大国走向汽车强国的重要标志之一。
针对日益严重的环境问题,我们经过分析,发现汽车产品在使用过程中会产生大量的噪声,对周围环境造成影响,对其进一步分解,汽车噪声可以分为7个具体部分:发动机噪声、进气噪声、排气噪声、风扇噪声、传动噪声、轮胎噪声、风噪等。
随着动力系统降噪水平的提升,轮胎噪声及风噪逐渐凸显出来,特别在中高速行驶时,风噪的贡献度会急剧上升。
经过分析,风噪有如下几个特点: 1、风噪的产生机理 风噪与发动机等噪声不同,由高速气流冲击车身表面产生的风噪除了可以透射到车内外,它还会因为车窗或空洞密封不严产生气流喷射声和涡流噪声,引起车内声场的混响,进而影响语言的传递清晰度,所以在风噪测量我们引入了主观评价的方案,专门用来描述车内风噪的大小及影响。
2、风噪与环境关系 根据2017年《中国环境噪声污染防治报告》内容,城市主干道(城市快速路、主干路、次干路)两侧的夜间噪声达标率是所有城市噪声监测项目中达标率最低的,刚到50%。
随着城市化的越发完善,城市快速路速度等级越来越高,基本超过80km/h速度等级。
高速行驶风噪也是一大噪声源,甚至主要噪声源。
对于研究车辆与环境的关系,尤其对环境噪声的影响,则车辆高速行驶的风噪问题有必要研究。
3、风噪与行驶安全 专业的噪声研究表明,长期处于噪声环境中,对人的心理会产生影响,比如急躁、易怒情绪。
驾驶车辆高速行驶,负面情绪增长带来的安全隐患是显而易见的。
此外,嘈杂的背景噪声环境对于正常语音交流影响较大,即所谓语音清晰度指数。
语音清指数低,不能清晰接收外界的语音输入,影响驾驶者接收正常的车辆内部或者外部的一些语音提示,从而影响驾驶安全。
经过以上分析,无论是从降低环境噪声、降低车辆能源消耗或提高车辆行驶安全的角度讲,汽车风噪都已经成为下一步亟需改善的问题。
目前行业内尚无统一的针对风噪测量的试验方法,各企业产品间的风噪水平无横向比较价值,一定程度上制约了风噪降噪技术的改进。
因此,汽车风噪测量方法的制定有助于统一行业关于风噪的测量方法,其测量值在各企业产品之间可进行比较,有助于提升汽车风噪降噪技术的开发研究与验证工作,最终达到降低汽车风噪噪声值、减少对环境污染的目的。
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本标准适用于M1类、N1类车辆,其他车辆可参照执行。 1、风噪测试的环境 风洞是研究风噪最好的工具,不同于以往国内外的车内噪声测试方法,本标准推荐采用风洞环境进行风噪测试。 道路进行风噪测试,要求路面、风速、湿度、温度较高。本标准也充分研究道路测试的影响因素,并做详细要求。 2、测试方法(道路) 2.1 测点要求 风噪在车内的分布受到测试位置的影响很大,车辆前后方向肯定有差别,往往车辆的左右方向也会有一定的差别,而且同一个位置的内外耳差别也会有差别。所以测试风噪的测点对于一般乘用车来说,一定要考察所有外耳位置,这样才能真正体现一台车真实的风噪水平,另外每一排位置增加一个内耳测点。 2.2 测试过程 根据测试道路的朝向,每组要求进行相向的两个方向分别测试,且每次测试10s以上有效时域数据,每个速度点采集三组数据。这种方法可以有效保证数据的稳定性。数据后处理进行时域与频域上平均,平均以后的频谱进行其他参数计算。 3、评价参数 风噪一大特点是宽频噪声夹杂一些单频噪声,而且高频段(400Hz以上)对于主观的影响非常大,常规的声压级指标不能完全体现风噪的水平。根据测试数据,一般市场上主要的A级SUV(排量1.3至1.8,轴距2650mm至2750mm)其120km/h巡航的A计权声压级基本在67dB±1dB范围内,但是车辆的实际风噪水平分布远比声压级分布复杂。所以用声压级衡量高速行驶车辆的车内噪声是不足的。 根据行业内的研究,引入语言清晰度指数指标衡量风噪。其计算的三分之一频段范围200Hz-6300Hz,基本覆盖风噪的主要影响频段,可以较好的衡量车辆风噪水平。 风噪指标由A计权声压级、语言清晰度指数双指标通过一定的加权计算后形成一个新的风噪指数,方便直接表述风噪的优劣水平。