Способ определения акустических характеристик пассажирского салона транспортного средства


 


Владельцы патента RU 2513436:

Открытое акционерное общество "Автомобильный завод "УРАЛ" (ОАО "АЗ "УРАЛ") (RU)

Изобретение относится к области транспортных средств (ТС), более конкретно к способам определения акустических характеристик салонов ТС, и может быть использовано при акустической доводке проектируемых образцов ТС. Способ определения акустических характеристик салона ТС заключается в измерении в дорожных условиях уровня шума в салоне и сравнении его с нормативным значением, выборе ТС с салоном, удовлетворяющим нормативному уровню шума, проведении его дополнительных дорожных испытаний с записью источников шума шасси, установлении выбранного ТС на площадке и облучении его со стороны внешней поверхности пола салона записанным шумом, измеряя при этом уровень шума в салоне и получая спектральные характеристики. После чего облучают опытный образец салона тем же шумом и по разности уровней и спектров определяют достаточность либо недостаточность звукоизолирующих свойств пола опытного салона. Достигается оперативность получения данных по звукоизолирующим свойствам конструктивных элементов салона и минимизация затрат. 1 ил.

 

Изобретение относится к области акустики транспортных средств (ТС), более конкретно к способам определения акустических характеристик салонов ТС, например вахтовых автобусов, легковых и коммерческих автомобилей, и может быть использовано для оценки звукоизолирующих свойств пола салона с целью минимизации затрат на акустическую доводку ТС до нормативных значений по уровню шума внутри салона.

Известны аналоги предлагаемого изобретения, например метод измерения звукоизоляции перегородок (панелей), описанный в источнике: Контроль шума в промышленности: Предупреждение, снижение и контроль промышленного шума в Англии: Пер. с англ. / Под ред. Дж.Д.Вебба. - Л.: Судостроение, 1981, стр.52 и рис.5.2. Лабораторная установка для измерения звукоизоляции перегородки представляет собой две камеры - высокого и низкого уровня, в первой из которых установлены источники шума (громкоговорители), а в другой - измерительные микрофоны. В проеме между камерами герметично устанавливается испытываемая перегородка. На громкоговорители подают широкополосный электрический сигнал, например, в полосе 50-10000 Гц, и они начинают излучать широкополосный шум, который, частично пройдя через перегородку, попадает в камеру низкого уровня и регистрируется измерительными микрофонами. В камере высокого уровня шум также регистрируется микрофоном, расположенным перед перегородкой. Величину звукоизоляции R определяют по формуле:

R=L1-L2+10l g (S/A), дБ,

где L1 - уровень шума в камере высокого уровня, дБ;

L2 - уровень шума в камере низкого уровня, дБ;

S - площадь перегородки, м2;

А - суммарное поглощение в камере высокого уровня, м2.

Приведенная конструкция и метод измерения звукоизоляции используются, как правило, в организациях, занимающихся проектированием строительных конструкций и материалов.

К недостаткам метода можно отнести:

- высокую стоимость камер, поскольку объем камер составляет 100-150 м, они выполняются из бетона толщиной не менее 0,5 м, причем камеры устанавливаются на отдельном фундаменте, механически развязанном с фундаментом помещения, в котором находятся камеры;

- задаваемый громкоговорителями шум не соответствует шуму источников ТС (редукторы ведущих мостов, система выпуска, раздаточная коробка и т.д.), а камеры низкого уровня не воспроизводит геометрические, жесткостные и звукопоглощающие характеристики салона ТС, в связи с чем получаемые результаты измерений звукоизоляции, например пола салона ТС, не представляют особой ценности без проведения сложных дополнительных расчетов для оценки уровня шума внутри салона и его соответствия нормативным значениям.

В качестве прототипа, как наиболее близкого по своей сути, выбран метод измерения внутреннего шума, изложенный в ГОСТ Р 51616-2000: Автомобильные транспортные средства. Шум внутренний. Допустимые уровни и методы испытаний. - М.: Издательство стандартов, 2000, стр.4-5, п.5.4 и 5.5, заключающийся в том, что шум внутри салона ТС измеряют над каждым рядом сидений, при движении ТС в режиме разгона на высшей передаче по горизонтальному участку асфальтированной дороги. При этом скорость движения ТС изменяется от определенной начальной до определенной конечной скорости, соответствующей 45 и 90% режима максимальной мощности двигателя. За результат измерения принимают максимальный уровень шума, реализовавшийся при испытаниях, который сравнивают с нормативным значением. Недостатком метода-прототипа является то, что с его помощью получают фактические значения уровня шума в салоне при дорожных испытаниях ТС, по которым невозможно определить причину, например, превышения измеренного уровня над нормативным значением, что вносит неопределенность в процесс акустической доводки ТС по внутреннему шуму (снижение шума), увеличивает сроки доводки и ее стоимость. Необходимо отметить, что основные источники шума, например вахтового автобуса, находятся под полом пассажирского салона. К ним относятся редукторы ведущих мостов, система выпуска отработавших газов, раздаточная коробка, шины и др. Шум внутри салона ТС при его движении формируется указанными источниками, а его уровень зависит, в основном, от звукоизолирующих свойств пола салона. В связи с этим предпочтительным вариантом при оценке акустических характеристик разрабатываемого образца салона, например вахтового автобуса, было бы сравнение звукоизолирующих свойств его конструктивных элементов с аналогичными свойствами конструкции салона, удовлетворяющего нормативным требованиям по внутреннему шуму, причем данные по звукоизолирующим свойствам предпочтительно было бы получать в лабораторных условиях. Такой путь акустической доводки салона характеризуется высокой оперативностью и результативностью работ и не связан с проведением дорогостоящих дорожных испытаний.

Задачей, решаемой изобретением, является создание такого способа определения акустических характеристик салона транспортного средства, который бы позволял оперативно получать данные по звукоизолирующим свойствам его конструктивных элементов, в частности пола, для дальнейшей акустической доводки внутреннего шума до нормативных значений и минимизировать затраты.

Достигается это тем, что в известном способе определения акустических характеристик салона транспортного средства, заключающемся в проведении дорожных испытаний с измерением уровня шума внутри салона в заданных точках при движении транспортного средства в режиме разгона на высшей передаче по мерному участку в заданном диапазоне частоты вращения коленчатого вала двигателя транспортного средства с последующим сравнением измеренного максимального значения уровня шума с нормативным значением, согласно изобретению:

- выбирают ТС с пассажирским салоном, удовлетворяющим нормативному значению шума по результатам дорожных испытаний;

- проводят дополнительное испытание выбранного ТС при его движении в режиме разгона на высшей передаче по мерному участку в заданном диапазоне частоты вращения коленчатого вала двигателя с записью на запоминающее устройство шума характерных источников, расположенных на шасси ТС напротив внешней стороны пола пассажирского салона;

- устанавливают выбранное ТС на площадке без запуска двигателя и размещают на поверхности площадки акустические системы, расположенные под каждым из характерных источников шума шасси ТС;

- одновременно на каждую из акустических систем с запоминающего устройства подают электрический сигнал, записанный при дополнительном испытании выбранного ТС, соответствующий сигналу источника шума шасси, под которым размещена данная акустическая система;

- уровень излучаемого шума вблизи внешней стороны пола пассажирского салона напротив каждой из акустических систем устанавливают равным уровню шума соответствующего источника шума шасси ТС при его дополнительном испытании;

- измеряют уровень шума внутри пассажирского салона выбранного транспортного средства в заданных точках и получают его спектральные характеристики;

- проводят аналогичные испытания по облучению шумом, записанным при дополнительном испытании выбранного ТС, внешней поверхности пола опытного пассажирского салона ТС с измерением уровня шума внутри него в точках, аналогичных точкам измерений выбранного ТС с получением спектральных характеристик;

- сравнивают уровни и спектральные характеристики обоих салонов и по их разности судят о достаточности либо недостаточности звукоизолирующих свойств пола опытного образца пассажирского салона.

Суть изобретения поясняется на фиг.1, на которой представлена схема испытаний посредством заявляемого способа (в качестве ТС на фиг.1 представлен для наглядности вахтовый автобус). ТС содержит пассажирский салон 1 с размещенными внутри него сиденьями 2, крепящимися к полу 3. ТС установлено на площадке 4. Для простоты на фиг.1 приведено ТС с колесной формулой 4×2 (ведущим является задний мост). Рассмотрим случай, когда источниками шума шасси являются система выпуска отработавших газов, истекающих из глушителя 5, редуктор ведущего моста 6 и грунтозацепы шин 7. При движении ТС по мерному участку шум, формируемый этими источниками, проникает внутрь салона 1 через пол 3 и создает внутри него звуковое поле.

Реализация заявляемого способа осуществляется следующим образом. Пусть имеется ТС, уровень шума внутри салона которого по результатам дорожных испытаний, заключающихся в измерении шума внутри салона в заданных точках при движении ТС в режиме разгона на высшей передаче по мерному участку в заданном диапазоне частоты вращения коленчатого вала двигателя с последующим сравнением измеренного максимального уровня с нормативным, соответствует нормативному значению. Назовем это ТС выбранным ТС. Измерения шума внутри салона при дорожных испытаниях проводят над сиденьями в районе расположения уха пассажира (точки M1 и М2, см. фиг.1).

После этого проводят дополнительное дорожное испытание выбранного ТС при его движении в режиме разгона на высшей передаче по мерному участку в заданном диапазоне частоты вращения коленчатого вала двигателя с записью на запоминающее устройство шума характерных источников, расположенных на шасси ТС напротив внешней стороны пола пассажирского салона. На фиг.1 шум внешних источников записывают в точке М3 (шум редуктора ведущего моста 6 и шум грунтозацепов шин 7) и в точке М4 (шум системы выпуска отработавших газов, истекающих из глушителя 5). Запись шума осуществляют на ПЭВМ либо измерительный магнитофон с возможностью его дальнейшего многократного воспроизведения.

Затем выбранное ТС устанавливают на площадке 4 без запуска двигателя и размещают на поверхности площадки 4 акустические системы 8, расположенные под каждым из характерных источников шума ТС. На фиг.1 одна из акустических систем 8 расположена под редуктором ведущего моста 6 и грунтозацепами шин 7, другая система 8 расположена под системой выпуска газов истекающих из глушителя 5. Под акустической системой здесь понимается высококачественный широкополосный источник звука, оформленный в корпусе.

После этого на каждую из акустических систем 8 с запоминающего устройства (на фиг.1 не показано) подают электрический сигнал, записанный при дополнительном испытании выбранного ТС, соответствующий сигналу источника шума шасси, под которым размещена данная акустическая система, т.е. на систему 8 (см. фиг.1), размещенную под глушителем 5 подают сигнал, записанный в точке М4, а на систему 8, размещенную под редуктором ведущего моста 6 и грунтозацепами шин 7 сигнал, записанный в точке М3 при дополнительных дорожных испытаниях выбранного ТС. При этом уровень излучаемого шума вблизи внешней стороны пола 3 пассажирского салона (в точках М3 и М4) напротив каждой из акустических систем 8 устанавливают (с помощью регулировки усилителя воспроизводящего устройства) равным уровню шума соответствующего источника шума шасси ТС при его дополнительном испытании. Таким образом, посредством облучения шумом с помощью акустических систем 8 моделируют акустическое воздействие источников шума шасси на внешнюю поверхность пола выбранного ТС.

Затем измеряют уровень шума внутри пассажирского салона выбранного транспортного средства в заданных точках (точках M1 и М2) при облучении шумом пола салона посредством акустических систем 8 и получают спектральные характеристики измеренного шума, например 1/3-октавные или узкополосные спектры.

После этого проводят аналогичные испытания по облучению шумом, записанным при дополнительном испытании выбранного ТС, внешней поверхности пола опытного (например, вновь спроектированного) пассажирского салона ТС с измерением уровня шума внутри него в точках, аналогичных точкам измерений внутреннего шума выбранного ТС (точки M1 и М2) с получением аналогичных спектральных характеристик. При этих испытаниях опытного салона ТС настройки задающей звук аппаратуры (усилителя) должны быть идентичны настройкам при испытаниях выбранного ТС. Кроме этого, шасси выбранного ТС и опытного ТС должны относиться к одному типу.

Затем сравнивают уровни и спектральные характеристики обоих салонов, полученные при их облучении шумом посредством акустических систем, и по их разности судят о достаточности либо недостаточности звукоизолирующих свойств пола опытного образца пассажирского салона. Последовательность действий способа завершена.

Следует отметить, что заявляемый способ применим и для оценки звукоизолирующих свойств кабин ТС. В этом случае акустические системы необходимо размещать под полом кабины, а характеристики излучаемого системами шума должны соответствовать характеристикам источников шума, расположенным под полом кабины.

Достоинством заявляемого способа является оперативность и результативность получаемых измерений, по которым можно судить об акустических характеристиках, примененных в конструкции салона материалов. Кроме этого, применение способа существенно снижает стоимость акустической доводки ТС, поскольку испытания проводятся в лабораторных условиях. Заявляемый способ апробирован заявителем на одном из разработанных сторонним производителем пассажирском салоне вахтового автобуса. Проведенные испытания и сравнение с выбранным салоном ТС показали низкие звукоизолирующие свойства конструкции опытного салона, что создавало внутри него повышенные относительно нормативного значения уровни шума.

По мнению заявителя, предложенный способ, обладающий новизной, существенными отличительными признаками, промышленной применимостью и положительным техническим результатом, может быть защищен патентом на изобретение.

Способ определения акустических характеристик пассажирского салона транспортного средства, заключающийся в проведении дорожных испытаний с измерением уровня шума внутри салона в заданных точках при движении транспортного средства в режиме разгона на высшей передаче по мерному участку в заданном диапазоне частоты вращения коленчатого вала двигателя транспортного средства с последующим сравнением измеренного максимального значения уровня шума с нормативным значением, отличающийся тем, что выбирают транспортное средство с пассажирским салоном, удовлетворяющим нормативному значению шума по результатам дорожных испытаний, после чего проводят дополнительное испытание выбранного транспортного средства при его движении в режиме разгона на высшей передаче по мерному участку в заданном диапазоне частоты вращения коленчатого вала двигателя с записью на запоминающее устройство шума характерных источников, расположенных на шасси транспортного средства напротив внешней стороны пола пассажирского салона, затем устанавливают выбранное транспортное средство на площадке без запуска двигателя и размещают на поверхности площадки акустические системы, расположенные под каждым из характерных источников шума шасси транспортного средства, после чего одновременно на каждую из акустических систем с запоминающего устройства подают электрический сигнал, записанный при дополнительном испытании выбранного транспортного средства, соответствующий сигналу источника шума шасси, под которым размещена данная акустическая система, при этом уровень излучаемого шума вблизи внешней стороны пола пассажирского салона напротив каждой из акустических систем устанавливают равным уровню шума соответствующего источника шасси выбранного транспортного средства при его дополнительном испытании, измеряют уровень шума внутри пассажирского салона выбранного транспортного средства в заданных точках и получают его спектральные характеристики, после чего проводят аналогичные испытания по облучению шумом, записанным при дополнительных испытаниях выбранного транспортного средства, внешней поверхности пола опытного пассажирского салона транспортного средства с измерением уровня шума внутри него в точках, аналогичных точкам измерений выбранного транспортного средства с получением спектральных характеристик, после чего сравнивают уровни и спектральные характеристики обоих салонов и по их разности судят о достаточности либо недостаточности звукоизолирующих свойств пола опытного образца пассажирского салона.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к конструкциям испытательных стендов, связанных с доводкой и определением ресурса автомобилей, строительно-дорожных машин, колесных тракторов.

Изобретение относится к способу определения крутильной податливости гидромеханической трансмиссии. Способ включает нагружение слоя грунта траками гусеничного трактора с гидромеханической трансмиссией, неподвижно зафиксированного посредством силоизмерительного устройства, плавное увеличение нагрузки, регистрацию значения касательного усилия грунтозацепа трака на грунт, измерение деформации грунта, построение графика зависимости деформации грунта от касательного усилия грунтозацепа трака на грунт, определение по точке излома прямой графика предельного касательного усилия грунтозацепа трака на грунт, регистрацию угла поворота ведущей звездочки трактора, построение графика зависимости угла поворота ведущей звездочки трактора от касательного усилия грунтозацепа трака на грунт. По точке излома прямой графика определяют полный угол поворота ведущей звездочки. Рассчитывают угол поворота ведущей звездочки, соответствующий величине предельной упругой деформации сдвига грунта. Определяют суммарный угол закручивания трансмиссии φTP как разность полного угла поворота ведущей звездочки трактора и угла поворота ведущей звездочки. Суммарную крутильную податливость гидромеханической трансмиссии определяют из соотношения l K = ϕ T P P K O ⋅ r K , где rK - радиус ведущей звездочки трактора, P K O - касательное усилие грунтозацепа трака на грунт, соответствующее суммарному углу закручивания трансмиссии φTP. Технический результат заключается в возможности определения динамических характеристик трансмиссии. 2 ил.

Изобретение относится к области испытания автомобиля. Проводят серию измерений уровня шума автомобиля, движущегося по мерному участку в режиме разгона, производят запись полученных значений, получают диаграмму значений записанного уровня шума автомобиля и определяют значение его скорости при пересечении микрофонной линии. Проводят серию измерений уровня шума автомобиля, движущегося по мерному участку накатом со скоростью, равной наперед заданному значению, таким образом, чтобы скорости, полученные при пересечении автотранспортным средством микрофонной линии, в обеих сериях измерений совпадали. Получают диаграмму записанных значений уровня шума автотранспортного средства, движущегося накатом. Проводят идентификацию шума, производимого шинами в общем уровне шума движущегося АТС, путем сравнения значений общего уровня шума АТС, полученных в режиме разгона со значениями уровня шума АТС, полученных в режиме наката с применением поправки на расстояние, определяющей зависимость изменения уровня шума от расстояния между источником шума и шумомером. Достигается определение вклада шума шин в общем шуме, производимом транспортным средством во время движения. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к стендам для диагностирования тормозов транспортных средств. Стенд содержит две подвижные в продольном направлении опоры с горизонтальной контактной поверхностью для установки колес испытываемой оси, раздельный привод подвижных опор посредством стальных канатов, наматываемых на тяговые барабаны, расположенные на одном приводном валу, вращающемся в установочных подшипниках посредством двигателя и вариатора, шариковые направляющие для перемещения подвижных опор в продольном направлении. Стенд также содержит устройство, сигнализирующее о начале движения подвижных опор, устройство для определения усилия на тормозной педали и ее автоматического привода, полимерное покрытие, датчики веса, начала движения и силы на каждой опоре, датчики угловых скоростей колес, сигналы от которых через усилитель и аналого-цифровой преобразователь поступают на обработку в компьютер, барабан со стальным канатом для возвращения подвижных опор в исходное рабочее положение, платформу, на которой расположены шариковые направляющие одной из подвижных опор, имеющую возможность перемещаться в поперечном направлении на направляющих скольжения посредством ходовой винтовой передачи, и роликовые опоры для полноприводных автотранспортных средств. Достигается повышение качества измерения параметров торможения для получения достоверного диагноза технического состояния тормозов. 2 ил.

Группа изобретений относится к учебной технике, может быть использована для исследования динамики мобильных транспортных средств, управляемых за счет разности скоростей вращения ведущих колес. Стенд для исследования движения робокара представляет собой платформу, установленную стационарно на осях двух колес, приводимых во вращение двигателями, управляемыми бортовым контроллером путем гибко задаваемого алгоритма (закона) управления. Виртуальная траектория движения робокара, получаемая при помощи датчиков скоростей вращения круговых платформ, на которые опираются колеса, с учетом математической модели динамики платформы, электропривода и закона управления, отображается на мониторе персональной электронно-вычислительной машины, связанной с контроллером, относительно положения задаваемой в процессе исследования кинематической траектории, также отображаемой на мониторе. Способ исследования процесса управления робокаром основан на сравнении заданной траектории движения с реальной траекторией при различных законах управления и содержит стенд для исследования движения. Достигается возможность проводить исследования динамики робокара на неподвижной стационарной установке. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Значения коэффициента определяют с помощью самого испытываемого транспортного средства при его перемещении по опорной поверхности в ведущем неустановившемся режиме движения по величинам среднего расхода топлива двигателя и реализуемой средней скорости движения и коэффициент пропорциональности n, определяемый по выражению где ΨA - коэффициент сопротивления движению на дороге с ровным твердым покрытием; Vq - скорость, соответствующая контрольному расходу топлива, км/ч; qк - контрольный расход топлива, л/100. Коэффициент ΨA определяют по сумме коэффициентов сопротивления качению fo и сопротивлению воздуха fw. Технический результат - повышение точности коэффициента суммарного сопротивления движению для категорирования испытательных дорог при изменчивости и нестабильности их характеристик, особенно грунтовых дорог. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к испытанию и техническому диагностированию транспортных машин, в частности к способу и устройству испытания машин, преимущественно трактора, при трогании с места под нагрузкой. Машину присоединяют к тяговым устройствам с возможностью измерения силы тяги и касательных сил, приложенных к ободам ведущих колес, при этом применяют по крайней мере три динамометра, один из которых располагают по горизонтальной линии следа центра тяжести трактора. Устройство имеет упор с тяговым динамометром, а в основании имеются углубления, внутри которых установлены динамометры касательных сил, присоединенные к подвижным кареткам на опорных катках. Подвижные каретки состоят из роликов холостого движения и выдвижных зацепов, а на дне ниш имеются наклонные направляющие. Достигается возможность определения силы тяги на ободе ведущих колес. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к стендам для проверки технического состояния тормозов и подвески. Стенд содержит две подвижные в продольном направлении опоры, раздельный привод подвижных опор, шариковые направляющие для перемещения подвижных опор в продольном направлении. Стенд также содержит платформу с шариковыми направляющими одной из подвижных опор, устройство, сигнализирующее о начале движения подвижных опор, устройство для определения усилия на тормозной педали и ее автоматического привода, датчики веса, начала движения и силы на каждой опоре, датчики угловых скоростей вращения колес, датчики вертикальных перемещений, сигналы от которых через усилитель и аналого-цифровой преобразователь поступают на обработку в компьютер, роликовые опоры для полноприводных автотранспортных средств, устройства для фиксации последних на стенде, искусственные неровности импульсного воздействия для создания вынужденных колебаний подвески, измерительный компьютерный комплекс для снятия амплитудно-частотных характеристик подвески. Достигается расширение области применения стенда, измерение параметров торможения, в том числе при вынужденных колебаниях подвески, снятие амплитудно-частотных характеристик подвески. 5 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Способ измерения тяговых усилий трактора заключается в том, что создают регулируемое усилие сопротивления движению испытуемого трактора. Фиксируют значения полученных нагрузочных показателей. Для определенного типа трактора одновременно для каждого из нагрузочных показателей измеряют максимальную температуру поверхности выпускной трубы, показатели микроклимата и силу тяги на крюке трактора. Строят номограмму зависимости температуры выпускной трубы от нагрузочных показателей, индекса тепловой нагрузки внешней среды и силы тяги на крюке трактора. В полевых условиях измеряют максимальную температуру поверхности выпускной трубы и по номограмме определяют фактические тяговые усилия трактора. Достигается уменьшение времени на определение фактической загрузки трактора. 2 ил.
Наверх