CC BY
19
УДК 62-932.2
Анализ влияния шумозащитного покрытия на латексной основе на уровень шума в салоне легкового автомобиля
Соломатин А.В., Искалиев А.И., Победин А.В. s92@ro.ru, ts@vstu.ru, a pobedin@mail.ru
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет», Волгоград, Россия
Аннотация. В статье описано экспериментальное исследование влияния шумозащитного покрытия на латексной основе шумопоглощающего материала Бипласт 10К на уровень внутреннего шума в салоне легкового автомобиля Фольксваген Поло. Анализ полученных данных показал снижение уровня шума в салоне, облицованным шумопоглощающим материалом, как по общему уровню, так и в широком диапазоне частот, за исключением низких частот, и неэффективность его применения при высоких оборотах двигателя.
Ключевые слова: уровень шума, воздушный шум, шум, спектр шума, измерение.
Analysis of the impact soundsheeting Latex based on the internal noise level in the car Volkswagen Polo
Solomatin A.V., Iskaliev A.I., Pobedin A.V. s92@ro.ru, ts@vstu.ru, a_pobedin@mail.ru
Volgograd State Technical University, Volgograd, Russia
Abstract. In the article the experimental research of the effect of the soundproofing Latex coating sound-absorbing materials Biplast 10K on the level of internal noise in the cabin of Volkswagen Polo is described. Analysis of the data showed a decrease of the noise level in the cabin, faced with sound-absorbing materials in the general level, and in a wide ranges of frequencies, with the exception of low frequencies, and the inefficiency this material on the high engine speeds.
Keywords: level of noise, airborne noise, noise, noise spectrum, measurement.
Введение. Серьёзной проблемой современного общества является шумовое загрязнение. Доля болезней, вызванных долгосрочным воздействием шума, составляет тридцать пять процентов от общего числа всех профессиональных заболеваний. Что говорит о том, что рабочие места не удовлетворяет санитарным нормам по шуму. Эта проблема актуальна для рабочих мест транспортных средств и потому актуален поиск путей снижения внутреннего шума.[1] Одним из путей снижения шума является использование шумопоглощающих материалов, которых предлагается на рынке в довольно широком ассортименте. Целью работы является исследования поведения уровня шума в широком спектре частот при различных оборотах двигателя салоне автомобиля Фольксваген Поло, облицованном звукозащитным покрытием - шумопоглощающим материалом Бипласт 10К. Актуальность работы заключается в том, что исследуются современный шумопоглощающий материал в новом транспортном средстве. Научная новизна заключается в изучении применения латекса как элемента шумозащитной конструкции.
Материал и методы. Шумопоглощающие материалы состоят из маленьких ячеек, в которых энергия звуковых колебаний преобразуется в тепло, таким образом, препятствуют образования вторичного звука (отражению). Исследуемый материал Бипласт 10К представляет собой пропитанный латексом пенополиуретан толщиною десять миллиметров.[4] Облицовке подверглись панели под ветровым окном, не мешая работе органов управления, под ногами водителя и переднего пассажира в передней части салона - со стороны двигателя (основного источника шума автомобиля), потолок и панели под задним окном. Площадь облицованной поверхности составила 3 квадратных метра. С помощью шумомера phonic PAA-3 снимались показания уровней шума в диапазоне в слышимом диапазоне частот на уровне головы водителя, при числе оборотов двигателя 2000 и 3000 оборотов в минуту. Работающий автомобиль Фольксваген Поло 2015 года выпуска, с пробегом менее 3000 километров стоял на стоянке. [2] Замеры проводились в салоне с облицовкой и без неё. Замеры проводились по три раза для чистоты эксперимента.
Результаты и обсуждение. При использовании шумопоглощаю-щего материала удалось добиться снижения общего уровня шума. При частоте оборотов двигателя 2000 об/мин уровень шума в необлицованном салоне составлял 56.1 дБ, после облицовки он равен 55 дБ. При частоте оборотов двигателя в 3000 об/мин уровень шума в необлицованном салоне составлял 67.2 дБ, после облицовки он равен 66.2 дБ. Т. е. уровень шума снижается на величину примерно 1дБ. Но эта величинана при 2000 об/мин больше на одну десятую децибела. Теперь посмотрим, как выглядит распределение уровней шума по частотам. На рис. 1 представлены значения в салоне до облицовки материалом Бипласт 10К.
на
* 70 Л 65 60 55 50 45 40 35 30
- *
60
120
240
480
960
1920
3840 Гц
-±-2000 об/мин -*-3000 об/мин
Рис. 1. Уровни шума в салоне автомобиля Фольксваген Поло
По рисунку видно, что на частоте 125 Гц приходится пик примерно в 15 дБ разности, в связи с увеличением оборотов двигателя. На других частотах она равна 5 и менее дБ. После 2000 Гц значения практически сливаются. На рис. 2 представлены те же значения после облицовки.
65
иэ ч
60 55 50 45 40 35 30
60
120
-2000 об/мин
240
480
960
1920
3840 Гц
3000 об/мин
Рис. 2. Уровни шума в облицованном шумопоглощающим материалом салоне автомобиля Фольксваген Поло
По рисунку видно, что разрыв между значениями уровней шума при разных оборотах двигателя. Разность на частоте 125 Гц между значениями составила 20 дБ. На других 15 и менее дБ. На 63 Гц значения почти одинаковые. Заметно, что на 4000 Гц на 2000 об/мин уровни шума отличаются почти на 15 дБ, в то время как до облицовки значения не разнились. На рисунке 3 и 4 сравниваются значения при 2000 и 3000 оборотов двигателя соответственно в необлицованной и в облицованной кабине со значениями санитарных норм [3].
ьо
60 120 240 480 960 1920 3840
£ Гц
—♦—без облицовки -И-с облицовкой -±-СН
Рис. 3. Уровни шума в салоне автомобиля Фольксваген Поло при 2000 оборотах двигателя в минуту
60 120 240 480 960 1920 3840
£ Гц
—♦—с облицовкой -И-без облицовки -±-СН
Рис. 4. Уровни шума в салоне автомобиля Фольксваген Поло при 3000 оборотах двигателя в минуту
Как видно из рис. 3 и 4, уровень шума в салоне автомобиля практически полностью соответствуют санитарным нормам [3] (за исключением значения 500 Гц при числе оборотов 3000 оборотов в минуту). На рис. 3 видно, что на частотах от 500 до 4000 Гц, в среднем уровень шума снижается на 5 дБ. На самой «громкой» частоте 500 Гц запас до превышения санитарной нормы составляет около 8 дБ. На рис. 4 значения уровней шума до и после облицовки салона тесно переплелись. Максимальная разница составила 5 дБ. Хотя общее снижение уровня шума при этих оборотах практически одни и те же, в рассматриваемых нами частотах о снижении шума говорить не приходится. Это говорит о том, что снижение
шума приходится на более высокие частоты. Но в тоже время рассматриваемый диапазон от 250 до 8000 Гц наиболее ощущаем человеческим ухом. Причиной шума на рассматриваемых частотах является, скорее всего, соударение деталей трансмиссии, и снизить шум в этих частотах можно конструктивными методами, что не входит в наше исследование. [1] В тоже время рабочий режим вождения колеблется от 1500 до 2500 об/мин, очень редко затрагивая значения 3000 об/мин.
Выводы. Наличие шумопоглощающих материалов из латекса в качестве облицовки панелей существенно влияет на уровень шума. Наиболее эффективно снижается шум в диапазоне частот 125..4000 Гц при 2000 об/мин снижение шума составляет 15 дБ. Что делает Бипласт 10К очень перспективным. Но общее снижение уровня шума составило 1 дБ, так что для новой техники использование данного материала вместе с заводскими звукозащитными конструкциями не представляется рациональным.
Библиографический список:
1. Иванов, Н.И. Инженерная акустика. Теория и практика борьбы с шумом.- М.: Университетская книга, Логос,2008.- 421с.
2. ГОСТ Р 51616-2000 Автомобильные транспортные средства. Шум внутренний. Допустимые уровни и методы испытаний." от 14 июня 2000 г. № 156-ст // . с изм. и допол. в ред. от январь 2003 г
3. СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» от 31 октября 1996 №36
4. Стандартпласт URL: http://stp-russia.ru/catalog/zvukopogloshchayushchie-materialy/biplast/ (дата обращения: 27.04.2016).
Bibliography:
1. Ivanov N.I. Inzhenernaya akustika. Teoriya i praktika bor'by s shu-mom. Moscow, Universitetskaya kniga,Logos 2008. 421 p.
2. State Standart of the Russian Federation "GOST R 51616-2000 Avto-mobil'nye transportnye sredstva. Shum vnutrenniy. Dopustimye urovni i metody ispytaniy" of 14.06.2000 Volume 156.
3. Sanitary Rules of the Russian Federation "SN 2.2.4/2.1.8.562-96 "Shum na rabochikh mestakh, v pomeshcheniyakh zhilykh, obshchestvennykh zdaniy i na territorii zhiloy zastroyki" of 31.10.1996 Volume 36.
4. Standartplast. Date Views 27.04.2016 stp-russia.ru/catalog/zvukopo-gloshchayushchie-materialy/biplast/.
Об авторах
Соломатин Артем Владимирович (s92@ro.ru)
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет», аспирант, Волгоград, Россия.
Искалиев Азамат Ибрагимович (ts@vstu.ru)
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет», аспирант, Волгоград, Россия.
Победин Аркадий Викторович (a_pobedin@mail.ru)
Кандидат технических наук. Профессор. ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет», профессор, Волгоград, Россия.
About authors
Solomatin Artem Vladimirovich (s92@ro.ru)
Volgograd State Technical University, postgraduate student, Volgograd, Russia.
Iskaliev Azamat Ibragimovich (ts@vstu.ru)
Volgograd State Technical University, postgraduate student, Volgograd, Russia.
Pobedin Arkady Viktorovich (a pobedin@mail.ru)
Candidate of Technical Sciences. Professor. Volgograd State Technical University, professor, Volgograd, Russia.
