馬玥
(中國汽車技術研究中心,北京 100070)
汽車車外噪聲的標準法規主要包括對汽車加速行駛、勻速行駛和定置等狀態下噪聲試驗項目的要求,國家環境保護部于2008年和2009年分別下達了修訂國家強制性標準GB 16170-1996《汽車定置噪聲限值》和GB 1495-2002《汽車加速行駛外噪聲限值及測量方法》的計劃。我國汽車行業強制性國家標準的制修訂一直是結合國內產品技術的實際情況,同時也重視與國際先進汽車標準法規相協調和銜接。因此,研究國外主要發達國家和地區的汽車車外噪聲法規以及標準的發展趨勢和應用情況,對于制定我國標準有著積極的借鑒作用。
除歐洲各國的國內標準法規外,涉及汽車技術方面的要求主要有GTR法規、ECE法規和EC指令。其中,GTR法規(全球統一汽車技術法規)是基于聯合國歐洲經濟委員會車輛結構工作組(UN/ECE/WP29,現更名為:世界車輛法規協調論壇)《1998年協定書》框架制定的,目前還沒有涉及汽車噪聲方面的法規。
EC指令是根據《羅馬條約》制定的,其實施的主體是歐洲聯盟。EC指令對汽車產品建立的型式批準制度在其成員國內強制執行,指令中涉及汽車噪聲的是70/157/EEC《機動車允許噪聲水平》[1]以及其補充修訂版本,其最新修訂基本與ECE R51.02《關于在噪聲方面汽車型式認證的統一規定》同步,且技術內容與ECE R51.02相一致。
ECE法規是基于UN/ECE/WP29的《1958年協定書》框架制定的,通過ECE法規型式批準的汽車產品在《1958年協定書》的締約方之間被相互承認。ECE法規是現今國際范圍內最具影響力的汽車技術法規體系和認證制度。其涉及汽車噪聲的法規是ECE R51.02《關于在噪聲方面汽車型式認證的統一規定》[2],于1995年10月16日生效,最新修訂版本于2008年2月3日生效實施。現行的版本規定了汽車加速行駛車外噪聲和定置噪聲的測量方法,并且規定了汽車加速行駛車外噪聲限值。
1.1.1 試驗方法
ECE R51.02包括A、B兩種汽車加速行駛車外噪聲的測量方法(分別為附件3和附件10),以及汽車定置噪聲的測量方法(見表1)。
1.1.2 限值要求
ECE R51.02中加速行駛車外噪聲測量方法A于1995年10月16日生效實施(ECE在2000年2月和2001年7月對其進行過修訂補充),其試驗方法與ISO 362:1998《聲學道路車輛加速行駛噪聲測量方法工程法》基本相同,同時公布了限值要求(見表2)。

表1 試驗項目和試驗方法

表2 噪聲限值要求
2007年6月ECE R51.02增加了新的章節,即附錄10(加速行駛車外噪聲測量方法B),此次修訂是該項法規10年來最重要的變化,方法B基本等效采用了ISO 362-1:2007《道路車輛加速行駛噪聲測量方法工程法第一部分:M、N類車輛》的內容。隨后,WP29/GRB(噪聲工作組)提出應用該法規的各國在2007年7月1日期間,收集應用方法B進行型式認證的車輛的噪聲數據,以確定合適的噪聲限值。ECE初步計劃在2012年至2014年間推出針對方法B的噪聲限值,此后將廢除方法A。
經過2008年的修訂,現行ECE R51.02中汽車定置噪聲的測量方法等效采用了ISO 5130:2007《聲學道路車輛定置噪聲聲壓級測量》,但沒有規定新車或在用車定置噪聲的具體限值。僅在ECE R.E.3《車輛構造的聯合決議》中規定,在用車的定置噪聲值與新車型式批準時相比不超過5 dB(A)[3]。
美國汽車產品市場準入實施“自我認證”的管理模式,準入法規都收錄在“聯邦法規集”(Code of Federal Regulations,簡稱 CFR)中,負責監督管理的部門主要為美國運輸部國家公路交通安全管理局(DOT/NHTSA)和美國環境保護署(EPA)。法規中涉及汽車噪聲規定的相關內容收錄在CFR第40篇第205部分,最早于1976年4月13日發布實施,一直沿用至今,僅對中重型載貨汽車和摩托車制定了加速行駛的噪聲要求[4]。
1.2.1 試驗方法
試驗場地要求見圖1,試驗過程中只采用一個傳聲器,傳聲器距離跑道中心線15 m,加速路段長30 m。選擇能滿足條件的最高擋位進行試驗:車輛參考點進入試驗區域AB線時開始全油門加速,入線時發動機轉速不超過額定轉速的2/3,且必須在圖1的陰影區域中達到發動機額定轉速;車輛參考點離開ED線時,車速不超過56 km/h。含有發動機制動器的車輛還需要進行減速噪聲試驗。
1.2.2 限值要求
目前的限值要求是1988年1月1日以后生產的中重型載貨汽車(最大總質量大于4536 kg)加速噪聲不超過80 dB(A)。
美國聯邦法規從來沒有對小客車和輕型載貨汽車制定過噪聲管理要求,不過美國一些州或市參照SAE J1470:1998《車輛加速行駛噪聲測量》(等同采用ISO 362:1998)的試驗方法制定了與此相關的地方法規和限值要求。
日本國內的汽車強制性法規都收錄在《日本道路車輛型式批準手冊》中,其中:保安基準第30條規定了噪聲控制策略的要求,此項條款是2001年10月1日起生效實施的,分別包括了附件38《定置噪聲測量方法》、附件39《勻速行駛噪聲測量方法》和附件40《加速行駛噪聲測量方法》;數據處理和試驗儀器要求依據TRIAS 20-2003《機動車噪聲試驗規程》進行[5]。
M和N類汽車的噪聲測量試驗方法見表3,其中加速噪聲試驗方法和數據處理與ISO 362:1998大體一致,定置噪聲試驗方法對應ISO 5130:1982《聲學 道路車輛定置噪聲的測量 簡易法》,只是保安基準規定上述試驗車輛的質量取最大總質量,且試驗只采用一個傳聲器。法規中對汽車加速行駛、勻速行駛以及定置噪聲均有明確的限值要求,見表4。
1.3.1 試驗方法

表3 試驗項目和試驗方法
1.3.2 限值要求

表4 噪聲限值要求 d B(A)
為了真實再現車輛城市典型工況下的噪聲水平,ISO推出了車外噪聲國際標準ISO 362-1:2007和ISO 5130:2007,分別替代原有標準ISO 362:1998、ISO 7188:1994《聲學典型市區行駛工況下乘用車噪聲的測量》和ISO 5130:1982,新標準已經成為很多國家制定國內噪聲標準的主要參考依據。
美國機動車工程師協會標準SAE J2805:2008《道路車輛加速行駛噪聲測量》等效采用了ISO 362-1:2007,SAE J1492:2008《發動機轉速法測量輕型汽車定置噪聲》中參考采用了ISO 5130:2007的試驗方法。
日本工業標準最近還未進行修訂,JIS D1024:1999《聲學道路車輛加速行駛噪聲測量方法工程法》等同采用ISO 362:1998,JIS D1026:1987《道路車輛定置噪聲的測量》等效采用ISO 5130:1982;但日本標準組織也積極參與了ISO 362-1:2007和ISO 5130:2007的研究和國內車輛的試驗驗證,為將其轉化成國內標準做準備。
標準的制定可以促進汽車產品競爭力的提高,由于其屬于推薦性,因此僅包括試驗方法方面的規定,而不涉及限值要求。
GB 1495《汽車加速行駛外噪聲限值及測量方法》和GB 16170《汽車定置噪聲限值》均屬于國家強制性標準,現行標準在試驗方法上主要參照采用ECE R51.02法規附件3以及ISO 362:1998和ISO 5730:1982制定。下一步標準的修訂也會考慮繼續延用原有思路,在技術內容上參考采用ECE以及ISO的最新版本,并且在標準中增加型式核準申請和批準的相關規定、以及生產一致性的具體要求,以適應管理需要。
不過,對于汽車加速行駛外噪聲的測量,除了歐洲在ECE法規和EC指令中全盤接受了ISO 362-1:2007的試驗方法,美國和日本等國家都還處于研究階段,還沒有將此新方法納入國內法規從而替代原有方法要求的計劃;并且ECE近期也不會推出對應的限值要求。因此,修訂GB1495應該避免盲目緊跟國外標準法規,重視加強對新試驗方法的深入研究以及對國內車輛的試驗驗證,充分收集各類車輛的噪聲數據,預見新方法對國內汽車生產企業產生的影響,使我國標準能夠真正起到推動汽車降噪的作用。
[1]70/157/EEC,COUNCIL DIRECTIVE of 6 February 1970 p e rm issib le so u n d le v e l a n d th e e x h a u st sy ste mof motor vehicles[S].1970.
[2]ECE R51.02,Uniform Provisions Concerning the Approval o f M o to r V e h ic le s H a v in g a t L e a st F o u r W h e e ls w ith Regard to Their Noise Emissions[S].2008.
[3]ECE R.E.3,Consolidated Resolution on the Construction of V e h ic le s[S].2005.
[4]Code of Federal Regulations[S].
[5]A u to m o b ile T y p e A p p ro v a l H a n d b o o k fo r Ja p a n e se C e rtific a tio n[S].2009.