CC BY
18
ИЗ ПРАКТИКИ
-£5= -=£
О НЕКОТОРЫХ МЕРОПРИЯТИЯХ ПО СНИЖЕНИЮ ШУМА АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА
В. Е. Кошкин
В связи со значительным ростом автомобильного парка в стране шум автомобилей стал занимать значительное место в общем уличном шуме больших городов. Измерения показали, что уровень шума, например в Москве, на основных магистральных улицах, достигает в часы интенсивного движения примерно 100 дб. Установлено при этом, что высокий уровень шума создается в основном грузовыми автомобилями, особенно МАЗ-200 и МАЗ-205, которые повышают общий уровень уличного шума на 7—8 дб, и автобусами. Наличие в спектрах шума этих автомобилей составляющих с высокой интенсивностью в широком диапазоне частот придает ему весьма неприятный для слуха характер.
От уровня и частотного состава шума двигателя, от степени заглушения шума впуска и выпуска двигателя зависит главным образом шум автомобиля. К другим источникам шума в автомобиле следует отнести задний мост, коробку передач, шины, вибрирующие поверхности кабины или кузова. Источниками вибраций являются обычно двигатель, карданный вал и другие агрегаты.
В практике принято оценивать автомобили по уровню наружного шума и шума в кабинах и кузовах. Известно, что уровень шума современных легковых автомобилей является невысоким, по своему характеру низкочастотным и поэтому безвредным. Комплекс используемых конструктивных решений, направленных на максимальное снижение шума легковых автомобилей, оказывается, как правило, достаточным для удовлетворения минимальных санитарных норм. В то же время уровни шума грузовых автомобилей (снаружи и в кабинах) являются чрезмерно высокими.
Существовала точка зрения, согласно которой считался неприемлемым для грузовых, автомобилей ряд конструктивных решений, нашедших успешное применение в легковых автомобилях (герметизация кабины, применение антивибрационного покрытия и звукопоглощающей облицовки для кабины, высокоэффективных глушителей шума впуска и выпуска и др.). Однако в последнее время в связи с заменой устаревших автомобилей новыми моделями все более и более обращается внимание на необходимость существенного уменьшения шума легковых и грузовых автомобилей. С целью снижения шума двигателей и автомобилей проводится ряд мероприятий. Рассмотрим некоторые из них.
1. Улучшение системы впуска двигателя. Известно, что в двигателе одним из наиболее интенсивных источников шума является система впуска. Причиной образования так называемого шума впуска являются колебания в системе впуска потока воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. Почти все двигатели легковых автомобилей снабжаются глушителями шума впуска. Обычно они объединяются конструктивно с воздухоочистителями. В двигателях же грузовых автомо-
билей глушители шума впуска не нашли должного применения. По двум частотным спектрам, приведенным на рис. 1 , а, применение комбинированного глушителя-воздухоочистителя обеспечивает заглушение составляющих шума двигателя в широком диапазоне частот на 10—20 дб.
2. Снижение шума выпуска двигателя. Система выпуска двигателей легковых автомобилей почти никогда не вызывает нареканий. Шум же выпуска двигателей грузовых автомобилей нередко преобладает в общем шуме автомобиля. Стремление конструкторов сделать дешевый и долговечный глушитель, простой по конструкции, не вызываю-
¿SJ 1 s S 7S9/0
<»' ,t 4-S s твэго3
J -SB T 99ГО
РИС. 1.
а — спектры шума у входного воздушного патрубка опытного четырехтактного автомобильного дизеля: / — без воздухоочистителя: 2 —с воздухоочистителем: 6 — на расстоянии 5 м от выпускной трубы двигателя ЯАЗ-204; .5 — с серийным глушителем; 4 — без глушителя: I — с опытным
глушителем
щий больших потерь мощности двигателя из-за создаваемого им противодавления на выпуске и не ухудшающий топливной экономичности двигателя, приводит часто к ухудшению его акустических качеств.
Как показывает опыт, почти всегда можно найти рациональное решение, которое наиболее полно удовлетворяло бы противоречивым требованиям, предъявляемым к конструкции глушителя, и обеспечивало бы необходимое заглушение шума выпуска. Глушитель, применяемый на автомобиле МАЗ-200, снижает общий уровень шума выпуска двигателя ЯАЗ-204 всего лишь на 11 дб. Опыты показали, что при другом глушителе уровень шума выпуска можно снизить на 21 дб и существенно изменить при этом частотный состав шума (рис. 1,6). Следует, однако, подчеркнуть, что столь существенным снижением шума выпуска двигателя ЯАЗ-204 еще нельзя обеспечить требуемого снижения общего шума автомобиля, так как в двигателе высок уровень шума нагнетателя. Значит необходимо повысить и эффективность глушителя шума на впуске нагнетателя.
Известно, что автобусы ЗИЛ-158 первых выпусков имели весьма неприятный шум выпуска. Применение дополнительной расширительной камеры в системе выпуска снизило уровень шума на 3—5 дб и заметно изменило частотный состав шума.
3. Усовершенствование топливоподающей аппаратуры и рабочего процесса в дизелях. Опыт зарубежного двигателестроения показывает, что путем усовершенствования топливоподающей аппаратуры и рабочего процесса можно значительно снизить выделение шума автомобильными дизелями. Например, в дизеле МАН с М-процессом, в котором в начальный момент осуществляется относительно медленное испарение топлива и по сравнению с обычным процессом более плавнЬе нарастание давления, уменьшилась жесткость и шумность работы. Невысокую шумность имеют двигатели MWM с непосредственным впрыском, эллипсоидной камерой в поршне и хорошо подобранной форкамерой.
4. Улучшение конструкции вентиляторов и нагнетателей. Эта проблема приобретает особое значение в связи с развитием дизелей
с турбонагнетателями и карбюраторных двигателей с воздушным охлаждением, шум которых выше двигателей, имеющих водяное охлаждение. С точки зрения уменьшения шумообразова-ния ощутимый эффект дает применение вентиляторов с неравномерно расположенными лопастями, а также вентиляторов, изготовленных из пластических масс. Потребуется разработка и применение высокоэффективных глушителей для турбонагнетателей.
5. Усовершенствование упругой подвески двигателя. Вибрирующие панели, пол и крыша кабин и кузовов создают обычно повышенный и неприятный для слуха шум в кабинах и кузовах автомобилей. Источником этих вибраций является в основном двигатель, поэтому, уменьшив уровень вибраций двигателя, можно понизить и уровень шума. Было замечено, что в автомобиле «Москвич-407» заметно повышается выделение шума при скорости движения 70 км/час. Измерения показали, что при этом режиме двигателя резко возрастают вибрации одной из опор двигателя, которые передаются кузову. Введение более эластичной подвески двигателя позволяет устранить этот недостаток. Уменьшение вибраций пола, крыши и панелей кузова или кабины может быть достигнуто и путем повышения их жесткости. Однако это относится уже к проблеме создания наиболее рациональных конструкций кабин и кузовов.
6. Применение звукоизолирующих и звукопоглощающих материалов, а также антивибрационных покрытий. Эти мероприятия, применявшиеся ранее только в легковых автомобилях для кузовов, получают сейчас распространение и для кабины грузовых автомобилей.
Экспериментальные работы показывают, что существенное снижение уровня шума в кабине грузового автомобиля можно получить лишь только в результате комбинированного использования всех способов звукоизоляции и звукопоглощения. Чтобы дать приближенное представление об эффективности упомянутых мероприятий, приводим результат испытаний автомобиля МАЗ-200 с опытным четырехтактным дизелем мощностью 180 л. с. Схема шумоизоляции кабины автомобиля МАЗ-200 приведена на рис. 2. Потолок и задняя стенка кабины обклеены мягким полиуретаном толщиной 20 мм и перфорированным
Рис. 2. Схема шумоизоляции
опытной кабины. 1 — полиуретан; 2 — перфорированный картон; 3 — дверная перфорированная панель; 4 — резиновый коврик; 5 — антивибрационное покрытие; 6 — войлок;
7 — картон.
картоном. К передней панели, отделяющей кабину от мотоотсека, приклеен технический войлок толщиной 12 мм. Войлок облицован снаружи гладким картоном. Мягким полиуретаном также обклеены изнутри дверные панели. Внутренние дверные панели имеют перфорацию. Диаметр отверстий в дверных панелях и облицовочном картоне равен 4 мм, шаг перфорации — 10 мм. Педали управления снабжены гофрированными резиновыми манжетами и уплотняющими шайбами. Для пола кабины и капота двигателя применено антивибрационное покрытие. Примененные материалы, с одной стороны, изолируют кабину от шума двигателя и с другой — уменьшают вибрации кабины и поглощают в значительной степени звуковые волны, проникающие в кабину. Как видно из приведенных на рис. 3 данных, в кабине с усиленной шумоизоляцией существенно снижена интенсивность составляющих шума практически во всем замеренном диапазоне частот.
Рис. 3. Спектры шума в серийной и шумоизолированной кабине автомобиля МАЗ-200 с опытным четырехтактным дизелем.
1 — спектр шума дизеля; 2 — кабина серийная; 3 — кабина с шумоизоляцией.
При комплексном решении проблемы уменьшения шума автомобилей важное значение приобретают вопросы, связанные с разработкой унифицированной методики измерения и оценки выделения шума двигателей и автомобилей, снабжения лабораторий и конструкторских бюро автомобильных заводов электроакустическими приборами.
Разработка оценочных параметров по шуму и внесение их в технические условия и технические характеристики будут способствовать улучшению конструкции автомобилей.
Поступила 28/1 1960 г.
•йг чУ -йг
НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ БОРЬБЫ С ШУМОМ ОТ ГОРОДСКОГО
ТРАНСПОРТА
Инженер Н. П. Плотников ... Из Технического управления Мосгорисполкома
За последнее время вследствие все возрастающего объема перевозок различного рода грузов в Москве значительно увеличен парк грузовых и легковых автомашин, подвижной состав пассажирского транспорта и машин специального назначения. Заметно выросли мощности двигателей машин и скорости сообщения. В ряде случаев го-
