1 范围
本文件规定了摩托车和轻便摩托车发动机噪声的测量仪器要求、测量条件、测量方法、数据整理与测量结果和记录与报告。
本文件适用于摩托车和轻便摩托车用往复活塞式内燃机(以下简称发动机)。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1859.1—2015 往复式内燃机 声压法声功率级的测定 第1部分:工程法
GB/T 1859.2—2015 往复式内燃机 声压法声功率级的测定 第2部分:简易法
GB/T 3785.1 电声学 声级计 第1部分:规范
GB/T 4129 声学 用于声功率级测定的标准声源的性能与校准要求
GB/T 5363 摩托车和轻便摩托车发动机台架试验方法
GB/T 15173 电声学 声校准器
GB/T 20076 摩托车和轻便摩托车发动机最大扭矩和最大净功率测量方法
3 术语和定义
GB/T 1859.1、GB/T 1859.2、GB/T 3785.1、GB/T 4129、GB/T 5363、GB/T 15173和GB/T 20076界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3. 1 工程法 engineering method
在一个反射面上方近似自由场环境下,通过在包络声源(机器或者设备)的测量表面上测量时间平均声压级(A计权或频带)以计算噪声源声功率级(A计权或频带)的方法。
注:工程法旨在获得2级准确度的声功率级测定结果,如背景噪声修正和/或环境修正和/或安装条件和/或声压级均值偏差等不能满足本部分要求,则可获得3级准确度(简易法)的声功率级测定结果。
3.2 简易法 survey method
在一个反射面上方的声场条件下,通过在包络声源(机器或者设备)的测量表面上测量时间平均声压级计算噪声源声功率级的方法。
注:简易法可获得3级准确度的声功率级测定结果。
4 测量仪器要求
4.1 应使用符合 GB/T 3785.1 规定的声级计或与之相当的测量系统进行噪声测量试验。测量系统包括传声器、电缆和风罩(如有),如应用工程法进行噪声测量应满足 GB/T 3785.1 规定的 1 级仪器的要求;如应用简易法进行噪声测量应满足 GB/T 3785.1 规定的 2 级仪器的要求。用于对整个测量系统进行校准的声校准器应满足 GB/T 15173 规定的 1 级仪器的要求。
4.2 发动机试验所用其他测量仪器应符合 GB/T 5363、GB/T 20076 的规定。
4.3 满足要求的测量系统、声校准器和满足 GB/T 4129 要求的标准声源以及发动机试验所用其他测量仪器应依据相应标准进行检定。
5 测量条件
5.1 本部分规定了一个反射面上方的声场条件下,在包络声源的测量表面上测量时间平均声压级以计算声源声功率级的方法。通常应用简易法可获得 3 级准确度的声功率级测定结果(见 GB/T 1859.2)。当反射面上方声场近似自由场时,应用工程法可获得 2 级准确度的声功率级测定结果(见 GB/T 1859.1)。
噪声测量时,应先确定基准体和测量距离以确定测量表面,并布置传声器位置。
测得的量包括被测声源工作时的声压级和被测声源不工作时的背景噪声声压级。
5.2 本文件中的工程法和简易法采用相同的矩形六面体测量表面和传声器位置。测量时,试验室的房间吸声量(A)应不小于 4 倍测量表面的表面积(S)。A 值按附录 A 或 GB/T 1859 的方法确定。
5.3 忽略不影响发动机噪声的凸出部分,按附录 B 所示,沿发动机外廓将发动机简化为一长方体,以此长方体作为测量的基准体,计算该测量表面的表面积 S 值。
传声器布置在上述面积为S的假想矩形六面体(包络发动机)的测量表面上,矩形六面体的各侧面平行于基准体的各侧面,间距为d(测量距离),如图1所示。当安装试验样机的试验台平面高于地面时,可以试验台平面作为测量表面的底平面,如图1中投影线所示。测量距离d推荐1 m。
对工程法,测量距离d应不小于0.25 m,按GB/T 1859.1推荐的数系选择。测量表面与墙面和天花板间的距离应不小于0.25 m。
对简易法,测量距离d应不小于0.125 m,按GB/T 1859.2推荐的数系选择。测量表面与墙面和天花板间的距离应不小于0.125 m。

标引说明:
l1 、 l2 、 l3分别为基准体(发动机)外廓的长、宽、高,单位为米(m)图1 测量表面和传声器位置示意图
以假想矩形六面体的五个面(不计底面)为测量表面,其表面积S按式(1)计算,单位为平方米(m2):

式中:
a——0.5l1+d;
b——0.5l2+d;
c——l3+d 。
5.4 传声器位置位与测点分布如图 1 所示。传声器位置数共有 5 个,测量位置编号为 1~5。测量位置1~4 在距反射面高为(l3 + d)/2 的水平矩形各边上,测量位置 5 距反射面高为( l3 +d)。
如果某个位置因机械障碍(如传动轴、从动机械等)、安全原因或气流等的不利影响而无法布置传声器或不允许测量,则应另外选一个可行的接近位置,并在报告中说明。
5.5 发动机应安装在反射面上,基准体与对应墙面、天花板间的距离应不小于 0.5 m。
如安装基座是刚性的,发动机宜与安装基座弹性联接,但安装基座应具有足够髙的机械阻抗,以防止因振动而产生额外声辐射;如安装基座是弹性的,发动机允许与安装基座刚性联接(但安装基座固有
频率应低于发动机测试转速点火频率的√2/2倍,否则应将结构振动引起的基座辐射噪声按附加噪声处理,并使其影响减至最小)。
发动机与测功设备应弹性联接,其最低声辐射表面(通常是油底壳底部)与反射面间距离应不大于0.5 m。
发动机的安装方法及所带附件应符合GB/T 5363、GB/T 20076的规定。各传声器应指向被测发动机。传声器宜安装在刚性机架或支座上。应保证刚性机架或支座不与振动表面相联。
应记录并在报告中说明是否安装空气滤清器、排气消声器和冷却风扇等。如需用设备或非基本辅助装置(如冷却用鼓风机)才能进行台架试验,则应将这些设备或非基本辅助装置的噪声作为附加噪声处理。
5.6 试验时的环境条件应符合 GB/T 5363 和 GB/T 20076 的规定,发动机油温、冷却介质温度应稳定,环境和进气温度应不大于 45 ℃。
6 测量方法
6.1 按第 5 章规定在测量表面上选择合适的传声器位置,装上传声器并运转发动机,然后测量每个传声器位置处的 A 计权声压级,工程法还应测量倍频带或 1/3 倍频带声压级(在表 1 所列频率范围内)。
不要求在所有传声器位置处同时测量。如某个位置因机械障碍(如:传动轴、从动机械等)、安全原因或受冷却气流的不利影响而不允许测量,则应另选一个可行的接近规定的位置,并将传声器位置的变动记录在报告中。
6.2 测量摩托车发动机噪声时,将功率调至企业申报的最大净功率的 10%~15%,转速调至最大净功率对应转速的 3/4。测量轻便摩托车发动机噪声时,将功率调至最大净功率的 50%,转速调至最大净功率对应转速的 3/4。
6.2.1 对传动比固定的发动机,前进挡为四挡以上的用第三挡,前进挡为四挡或四挡以下的用第二挡。
6.2.2 对传动比非固定的发动机,按 6.2 进行。
6.3 在调定工况后,稳定转速 5 s 后将节气门尽快调至全开并保持此位置;当发动机达到最大净功率对应转速时,用 A 声级计“快”挡测定各个测点加速过程中噪声最大值。在各测点测量背景噪声,每个测点测量一次。在每个传声器位置处所有测量的观测周期应不少于 4 s。
6.4 被测发动机停机后,应测量发动机不运转时每个传声器位置处的 A 计权声压级,工程法还应测量倍频带或 1/3 倍频带声压级(在表 1 所列频率范围内)。观测周期应与发动机运转时测量的相同。在各测点测量背景噪声。在每个传声器位置处所有测量的观测周期应不少于 4 s。
7 数据整理与测量结果
7.1 测得的表面声压级平均值标准偏差计算
所有传声器位置处测得的声压级平均值Lp9m 按式(2)计算,单位为分贝(dB):

式中:
Lp’i——第i个传声器位置处测得的声压级,单位为分贝(dB);
NM——传声器位置的数目。
所有传声器位置处测得的声压级平均值L’pm 的标准偏差s(Lp9m)按式(3)计算,单位为分贝(dB):

对工程法,如s(L’pm)≤√2/2dB,测量有效;如s(L’pm)>√2/2dB,测量无效,应另选一个测量表面重新测量或重新选择一个更好的测试环境。
对简易法,如s(L’pm)≤1.0dB,测量有效;如s(L’pm)>1.0dB,测量无效,应另选一个测量表面重新测量或重新选择一个更好的测试环境。
7.2 声功率级的计算
7.2.1 测得的表面声压级
测得的表面声压级
, 和背景噪声声压级
分别按式(4)和式(5)计算,单位为分贝( dB):

式中:
L’pi —— 第i个传声器位置处测得的表面噪声声压级,单位为分贝( dB)
Lp(B)i——第i个传声器位置处测得的背景噪声声压级,单位为分贝(dB)。
7.2.2 背景噪声修正
背景噪声修正按式(6)计算,单位为分贝(dB)。

式中:
ΔLp ——被测声源工作时测得的表面声压级与背景噪声声压级的差值,即: 单位为分贝(dB);
L p, ——被测声源工作时测得的表面声压级,单位为分贝(dB);
Lp(B) ——背景噪声声压级,单位为分贝( dB)。
对工程法:如 ΔLp >15 dB,则令K1 =0 dB,即不需要修正;如6 dB≤ ΔLp ≤15 dB;则按式(6)修正,即0.1 dB≤ K1 ≤1.3 dB;如 ΔLp <6 dB,则K1 >1.3 dB,测量无效。
对简易法:如 ΔLp >10 dB,则令K1 =0 dB,即不需要修正;如3 dB≤ ΔLp ≤10 dB;则按式(6)修正,即0.5 dB≤ K1 ≤3.0 dB;如 ΔLp <3 dB,则K1 >3.0 dB,测量无效。
7.2.3 环境修正
环境修正K2 按附录A给出的方法测定。
如K2 ≤4 dB,可符合工程法要求;如4 dB<K2 ≤7 dB,可符合简易法要求;如K2 >7 dB,测量无效。
7.3 表面声压级计算
表面声压级Lp 按式(7)计算,单位为分贝(dB):

7.4 声功率级
声功率级LW 按式(8)计算,单位为分贝(dB):

式中:
S ——测量表面面积,单位为平方米(m2);
S0——基准面积,S0=1,单位为平方米(m2)。
大气压和/或空气温度会影响声功率辐射,如海拔高度高于500 m和/或空气温度低于10 ℃的现场气象状况声功率级,应按GB/T 1859.1—2015及GB/T 1859.2—2015中附录C的要求将其修正至基准气象状况声功率级LWref.atm ,并在报告中说明。
7.5 测量不确定度
按工程法测定的声功率级测量不确定度(再现性标准偏差的上限)应符合GB/T 1859.1中对测量不确定度的规定,并满足表1的要求。
按简易法测定的声功率级测量不确定度(再现性标准偏差的上限)为3.0 dB。
表1 声功率级测量不确定度限值(再现性标准偏差的上限)

8 记录与报告
8.1 记录中应包含但不限于以下内容:
a) 发动机的描述;
b) 试验环境描述;
c) 测量仪器描述;
d) 测量方法及准确度等级。
测量数据和结果填入附表C.1。
8.2 报告应按 8.1 的要求记录相应内容,且仅提供声功率级(工程法提供 A 计权或频带、简易法提供A 计权)测定结果,并涵盖本部分正文中要求的报告说明。
报告中的声功率级(A计权或频带)测定结果精确到0.1 dB。




