三、在不同路面上的车内路噪
一辆汽车在不同路面上行驶时,路面纹路不一样,轮胎与路面的相互作用不一样,导致车内噪声也不一样。下面以光滑沥青路面、粗糙沥青路面和水泥路面这三种典型路面来说明路面对车内噪声的影响。
光滑沥青路面的颗粒细腻、纹理深度小、硬度低、孔隙率高。轮胎承受的冲击小,路面吸声好,因此近场路噪和车内路噪低。
粗糙沥青路面的颗粒粗糙、纹理深度大、硬度低、孔隙率高。轮胎承受的冲击比较大,摩擦大,路面吸声好,因此近场路噪和车内路噪比较大。
水泥路面的颗粒小、纹理深度小、硬度高、孔隙率低。轮胎承受的冲击大,路面吸声差,因此近场路噪和车内路噪大。
图2.3为某辆车以65km/h速度在光滑沥青路面、粗糙沥青路面和水泥路面上行驶的近场噪声,主要成分集中在700~1200Hz频段内。光滑沥青路面噪声最低,粗糙沥青路面和水泥路面噪声相当,粗糙沥青路面的大纹理深度和水泥路面的高硬度是产生高噪声的原因。在低频段,水泥路面噪声大于粗糙沥青路面;在中频段,水泥路面噪声低于粗糙沥青路面,在高频段,两者相当。这个结论是针对这辆车和这几条路面,但是另外一辆车在这三条路面上行驶或这辆车在其他路面上行驶时,水泥路面和粗糙沥青路面带来的噪声大小可能不同,甚至结论相反。
图2.3 汽车在光滑沥青路面、粗糙沥青路面和水泥路面上行驶的近场噪声
图2.4是与图2.3相对应的车内噪声,其最主要成分集中在低频和中频段,噪声大小依次是水泥路面、粗糙沥青路面和光滑沥青路面。
图2.4 汽车在光滑沥青路面、粗糙沥青路面和水泥路面上行驶的车内噪声
在低频段,水泥路面带来的车内噪声最大。虽然水泥路面的纹理深度小,但是路面硬度大,而且这条路面上还有横向刻痕,因此,低频冲击很大,它激励起悬架的低频模态,导致车内噪声最大。在中频段,虽然粗糙沥青路面硬度低,但是大的纹理深度使得中频段的激励源最大,导致车内噪声最大。在高频段,随着频率增加,声压级迅速降低,这是由于车身的隔声与吸声将近场路噪大大衰减。
将近场噪声与车内噪声幅值对比,可以看到低中频段噪声以结构声为主,高频段噪声以空气声为主。