轻型汽车多工况行驶车外噪声测量方法编制说明Word格式.docx
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轻型汽车多工况行驶车外噪声测量方法编制说明Word格式.docx
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先后结合“中国工况”项目组研究成果及上汽通用五菱等相关企业的试验和验证结果,分析30余款汽车的挡位、转速、车速特性数据,及典型样车试验数据,提出多工况噪声测量方法简化方案,完善了本标准的框架,并充分考虑了不同挡位、不同车速、不同发动机转速等因素,实现了试验加速度、车速和试验挡位与“中国工况”的高度吻合。
上汽通用五菱主要负责提供试验样车、验证本标准草稿中的试验挡位、加速度、车速等关键参数,并参与相关研究工作。
上汽通用五菱与中汽中心合作在联合国多工况噪声法规项目的研究上提出了可以用贴近实际工况的挡位直接进行噪声测量以替代现行联合国噪声法规采用部分功率加权的办法,该建议为本标准的试验方案拟定等工作提供了基本思路。
上汽通用五菱对4台典型样车进行了多工况噪声标准试验及各种极端边界条件下的噪声试验,为试验转速、挡位、加速度的确定和边界条件划分等提供了重要依据。
泛亚汽车技术中心股份有限公司基于联合国多工况噪声法规的试验经验和结果,在标准的前期研究上起到了一定作用。
其他起草单位及起草人主要参与部分试验验证、标准研讨、标准文本校对、试验方案的确定和结果的评定等,并对标准编写提出意见及建议。
二、标准编制原则和主要内容
1、编制原则
(1)广泛性。
标准制定过程中起草组结合“中国工况”项目组研究成果,考虑了市场上现存的多种车型,发动机排量覆盖1.2L到4.7L,变速箱包含手动挡和自动挡,针对各车型的车速、加速度等参数进行数学统计分析和试验验证。
(2)可操作性。
该标准使用“中国工况”数据,测量工况的速度及挡位都与“中国工况”的分布高度吻合,车辆能够通过正常的驾驶在边界内进行噪声测量,并通过大量试验对数值进行验证。
(3)基础指导性。
该标准首次充分考虑轻型汽车多工况车行驶工况,给出了多工况噪声的测量方法,使得相关企业在降噪技术研究中有方法可依,确保汽车生产企业的降噪效果能与汽车实际行驶过程的噪声改善水平相一致,可在实际设计和测量中起到基础指导作用。
(4)前瞻性。
该标准的制定充分考虑了未来技术发展方向和技术需求,测量方法可适应新能源汽车、多挡位自动挡汽车等新产品和新技术的发展,同时为未来噪声限值的提高和改善提供了测量方法的技术储备。
2、技术内容的说明
(1)范围
本标准规定了M1类、最大设计总质量不超过3500 kg的M2类和N1类汽车的多工况行驶车外噪声测量方法。
(2)术语和定义
本标准对测试质量、汽车总功率、功率质量比系数、参考点、试验加速度、试验车辆挡位数、排气系统模式进行了定义。
(3)测量仪器
明确声学测量仪器、声学测量仪器校准、及其他测量仪器的要求。
(4)测量条件
本标准中规定了测量场地条件,测量区、环境要求,并且规定了背景噪声修正值。
对汽车测量前的状态也进行了详细规定,保证试验结果的准确性。
(5)测量要求
对车辆的多工况噪声考察主要分为2类。
(5)1加速噪声
(5)1.1试验条件
(5)1.1.1车速条件及加速度范围
根据GB/T38146.1的工况,参考点到达PP′线的车速(vPP'
)应为:
30 km/h±
1 km/h、50 km/h±
1 km/h、70 km/h±
2km/h。
试验加速度atest应满足下列要求:
a)vPP'
=30 km/h±
1 km/h时,0.5 m/s2≤atest≤3.5 m/s2;
b)vPP'
=50 km/h±
1 km/h时,0.5 m/s2≤atest≤3.0 m/s2;
c)vPP'
=70 km/h±
2 km/h时,0.3 m/s2≤atest≤2.5 m/s2。
(5)1.1.2挡位选择
(5)1.1.2.1能锁定传动比的试验车辆
挡位应满足下列要求:
1 km/h时,挡位应为(1+X/2)/2+1,如不是整数,应向下圆整。
1 km/h时,挡位应为1+X/2,如不是整数,应向下圆整。
2km/h时,挡位应为(X/2+X)/2+1,如不是整数,应向下圆整。
试验车辆如无法满足以上挡位要求,可按试验车辆生产企业推荐的邻近挡位进行测量。
(5)1.1.2.2不能锁定传动比的试验车辆
各试验车速下,均应将挡位选择器置于全自动操纵位置进行测量。
允许使用电子或机械装置,以防止在测量过程中,试验车辆换挡至道路行驶不常用的挡位。
(5)1.1.3试验加速度(atest)计算
能锁定传动比的试验车辆按公式
(1)计算获取每次试验的试验加速度atest,i,j。
不能锁定传动比的试验车辆按公式
(2)计算获取每次试验的试验加速度atest,D,j。
atest,i,j=((vBB'
/3.6)2-(vAA'
/3.6)2)/(2×
(20+l))………………………………
(1)
atest,D,j=((vBB'
/3.6)2-(vPP'
(10+l))……………………………
(2)
式中:
vAA'
——参考点通过AA′线的车速;
vBB'
——试验车辆最后端通过BB′线的车速;
vPP'
——参考点通过PP′线的车速;
l——参考点到试验车辆最后端的距离,单位:
m。
(5)1.2试验方法
a)在6.2.1.1规定的每个车速和对应加速度范围内,进行两次测量,测量的试验加速度差值应不大于0.3 m/s2。
b)对PMR≥90 kW/t的试验车辆,允许在a)的基础上增加两次测量,测量的试验加速度差值应不大于0.3 m/s2,且本次试验加速度均值与a)的均值差应大于0.5 m/s2。
c)试验车辆在进入AA′线或之前的预加速位置点时,迅速将加速踏板踩到合适位置并保持稳定,直到试验车辆最后端通过BB′线时松开踏板,记录vAA'
,vPP'
和vBB'
并进行试验加速度计算。
d)记录试验车辆每次通过测量区的最大声压级,同侧两次最大声压级差值应不大于2 dB(A),每一侧两次最大声压级进行算术平均,取两侧平均值中较大值作为最终结果。
(5)2匀速噪声试验
(5)2.1试验条件
(5)2.1.1车速条件
根据GB/T38146.1的工况,M1类:
80 km/h±
2 km/h,120 km/h±
2 km/h;
N1类及M2类(GVM≤3500 kg):
2 km/h、100 km/h±
2 km/h。
(5)2.1.2挡位选择
能锁定传动比的试验车辆应处于可稳定行驶的最高挡位。
不能锁定传动比的试验车辆,挡位选择器应置于全自动操纵位置。
(5)2.2试验方法
a)在6.3.1.1规定的每个车速条件下,分别进行两次测量,试验车辆从进入AA′线至最后端通过BB′线应保持匀速行驶,记录vAA'
。
b)记录试验车辆每次通过测量区的最大声压级,同侧两次最大声压级差值应不大于2 dB(A),每一侧两次最大声压级进行算术平均,取两侧平均值中较大值作为最终结果。
三、主要试验(或验证)情况分析及预期经济效益
1.试验车速
在本标准制定过程中,车速的确定主要根据GB/T38146.1-2019工况分布统计,见表1和2,并结合“中国工况”平台不同城市车辆的统计和对部分车辆试验摸底和验证,确定了加速噪声测量车速:
30km/h±
1km/h、50km/h±
1km/h、70km/h±
2km/h,以实现对中、低速行驶工况的基本覆盖;
匀速噪声测量车速M1类:
匀速噪声测量车速N1类及M2类(GVM≤3500 kg):
2 km/h,以实现对城区快速路工况(80km/h)及高速公路工况的覆盖。
表1中国工况CLTC-P车速分布情况(单位:
km/h)
CLTC-P
10%
分位
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
95%
99%
总体
10.56
15.47
20.98
26.79
33.50
40.81
48.80
56.03
70.18
85.64
111.25
低速
6.39
10.53
12.50
15.21
18.70
22.10
26.60
32.67
38.57
44.20
46.85
中速
12.35
19.75
28.10
34.30
39.85
47.40
51.10
55.85
60.55
63.80
70.30
高速
18.82
25.29
31.46
42.26
50.60
58.47
73.24
80.84
96.96
109.3
113.44
表2中国工况CLTC-C车速分布情况(单位:
CLTC-C
10.8
17.8
24.40
31.94
38.90
46.03
55.10
60.90
88.17
89.70
91.50
6.02
9.70
13.68
17.39
19.70
23.10
26.34
29.80
34.68
38.74
44.57
15.40
25.75
34.55
40.60
45.05
48.40
52.45
58.55
61.25
64.80
33.67
41.68
56.52
60.63
70.8
83.85
88.6
89.50
90.40
91.19
91.80
2.加速噪声试验挡位
前期通过分析2012-2016年的“中国加速行驶车外噪声数据库”大量车辆试验摸底,总结了加速噪声各试验车速对应的挡位规律,提出了初步的方案,30km/h,50km/h,70km/h车速时,对应的挡位分别为(1+X/2)/2向上圆整,X/2向上圆整,(X/2+X)/2向上圆整。
但根据“中国工况”项目组对大量车型的调研和统计发现,经验公式确定的挡位与实际行驶工况的挡位相比偏低,结合试验结果,确定了最优的挡位对应公式,在多车型的试验验证结果见表3-5。
表3验证车型1分布情况
挡位
(25,35]档位分布
(45,55]挡位分布
(65,75]挡位分布
1挡
0.02%
0.00%
2挡
7.08%
0.05%
0%
3挡
39.27%
5.87%
0.17%
4挡
50.67%
23.72%
5.21%
5挡
2.96%
70.36%
94.61%
表4验证车型2分布情况
挡位
(25,35]挡位分布
0.01%
34.77%
0.15%
60.82%
13.07%
0.59%
3.90%
83.34%
24.11%
0.30%
2.58%
47.17%
6挡
0.20%
0.86%
28.13%
表5验证车型3分布情况
0.70%
11.33%
0.61%
56.25%
4.69%
1.10%
27.91%
15.07%
5.86%
2.12%
43.42%
9.32%
1.53%
34.19%
16.41%
7挡
0.90%
58.48%
8挡
1.12%
8.77%
3.试验加速度
前期通过“中国工况”平台对大量车辆试验摸底,总结了加速噪声各试验车速对应的加速度规律。
如表6所示,结合对十余台试验车辆的验证,确定了各试验车速的加速度范围。
表6验证车型加速度分布(单位:
m/s2)
车速km/h
车型A
车型B
车型C
50%位分数
99%位分数
30
0.42
2.00
0.29
3.29
0.32
2.23
50
0.25
1.53
0.26
2.78
0.24
2.01
70
0.17
2.16
0.21
2.13
0.20
2.36
4.噪声测量
在确定各边界后,进行多工况噪声测量,验证试验方法。
试验过程及结果见下图及表7-10。
图2试验准备与测量
表7验证车型Ⅰ30km/h加速噪声
加速试验
声压级dB(A)
转速r/min
加速度m/s2
左
右
AA'
PP'
BB'
NAA'
NPP'
NBB'
atest
1st
74.0
73.3
20.1
30.3
40.5
1678
2532
3377
2.14
2nd
73.7
72.9
20.0
31.1
42.3
1668
2595
3528
2.40
中间结果
73.9
73.1
30.7
82.8
1673
2564
3453
2.27
最终结果
总挡位数:
5;
试验挡位:
2挡;
额定转速:
5400r/min;
车长:
4.55m
表8验证车型Ⅱ50km/h加速噪声
69.0
68.8
45.6
49.2
54.0
2229
2405
2639
1.33
69.6
69.3
46.2
50.2
54.8
2258
2454
2679
1.38
结果
69.05
45.9
49.7
54.4
2244
2430
2659
1.36
6;
4挡;
5800r/min;
4.22m
表9验证车型Ⅲ70km/h加速噪声
75.9
75.5
67.8
69.7
71.8
2730
2806
2894
0.98
75.6
74.9
67.0
69.1
71.59
2698
2783
2884
1.11
75.8
75.2
67.4
69.4
71.7
2714
2795
2889
1.05
表10验证车型Ⅳ80km/h匀速噪声
Nmax
80.8
2697
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