關于直線段汽車密封條靜態隔聲測試方法的探討

楊永福，戴紅茹

（保定長城華北汽車有限責任公司，河北 保定 070040）

關于直線段汽車密封條靜態隔聲測試方法的探討

Discussion on the line segment automotive sealing static noise test method

楊永福，戴紅茹

（保定長城華北汽車有限責任公司，河北 保定 070040）

當汽車車內的噪聲比較大時，乘坐的舒適度、車內語言的清晰度都會受到比較嚴重的影響，不過，使用了密封條之后，可以對噪聲進行有效隔離，進而保持車內相對安靜，由此可見，密封條對于汽車來說有著十分重要的作用。在對密封條的隔聲性能進行測試時，包含靜態和動態兩種，靜態是車靜止時的測試，動態是車行駛時的測試。在本文中，著重的介紹了直線段密封條靜態隔聲測試方法。

密封條；隔聲測試方法；靜態

在對汽車性能品質進行評價時，密封條的隔聲度是一項重要的評價內容，為了保證密封條具備良好的隔聲性能，就需要對其進行測試，通過靜態測試和動態測試，有效的保證密封條的隔聲性能滿足要求，達到隔離外界噪聲的目的，保證車內的環境相對安靜，從而提升汽車的性能品質。

1 汽車密封條的結構類型

一般來說，汽車密封條的材料主要有兩種，一種是三元乙丙橡膠，一種是熱塑性彈性體。整體上來看，密封條包含密實橡膠和海綿橡膠兩個部分。

當劃分的依據不同時，汽車密封條的結構類型也包含不同的類別?，F今，常見的劃分方法有三種：第一，以膠料復合結構為分類依據，可分為兩個類型，一種是純橡膠密封條，一種是復合橡膠密封條；第二，以安裝部位為劃分依據，包含的類型比較多，比如門框密封條、發動機蓋密封條、內外側密封條等；第三，以安裝固定形式為劃分依據，可分為四種類型，一是夾緊固定密封條，二是嵌入式固定密封條，三是泡釘固定密封條，四是膠粘劑或膠粘帶固定密封條。

除了常見的這三種劃分方法之外，還包含其他的劃分方法，總之，汽車密封條的結構類型比較多，通過這些密封條的設置，有效的實現隔聲的目標。

2 直線段測試方法簡介

所謂直線段測試方法，是指在汽車的所有密封條中，截取某個密封條的一直線段，隨后，通過特定的試驗裝置，對其隔聲性能進行相應的測試，對于此種測試方法，在不同的時期有著不同的具體方法。在20世紀90年代初期，對密封條進行測試時，通過混響小箱法來進行，將密封條插入進去，在小箱的內部，混響聲場形成，這時，密封條的表面會被射入聲能，而且，射入時并無任何的規律，在小箱的外部，通過聲強探頭，將聲強級的插入損失測量出來，進而測試密封條的隔聲性能。90年代中期，在對密封條隔聲性能進行測試時，方法為消聲箱法，根據汽車的結構，在模擬的基礎上建立起方形箱體，在壁面上，將密封條的試件安裝上去，在方箱的外部，利用揚聲器發聲，發聲的位置正對著密封條，在方箱的內部，安裝有傳聲器，用來進行測試。21世紀初期，在對密封條兩端的聲強級進行測試時，應用了混響室法，同時，還應用了消聲通孔內測量，以便于更好地測試汽車密封條的隔聲性能，在利用此種方法進行測試時，頻率范圍在100～4 000 Hz的都可以實現測量，同時，密封條的壓縮量也可以進行改變，這樣一來，即使密封條的規格和形狀不相同，也能很好的對其隔聲性能進行測試。通過測試方法的不斷發展，汽車密封條隔音測試方法不斷地完善，測試效果也不斷地加強，由此一來，促使汽車密封條的隔音效果越來越好，并促使了汽車性能品質的提升，在未來，汽車密封條隔音性能的直線段測試方法將會發展的更加完善。

3 直線段密封條靜態隔聲測試

3.1 測試系統

在測試系統中，主要包含兩個大的部分，一部分為消音室，一部分為混響室，在這兩部分之間，設有消聲通孔，形狀為方形，密封條試件安裝的位置為混響室，如圖1。通孔的長度與尺寸均有明確的規定，在設置時要符合規定，同時在通孔內的壁面上，安裝有玻璃棉，形成無末端反射消聲通道。在直線段密封條安裝系統中，包含兩個部分，一個為鋼板固定件，一個為封條安裝件，鋼板固定件的厚度為2 mm，且本身要具備一定的隔聲量，一般來說，要將密封條的隔聲量超過，需要超過10 dB以上，在對鋼板進行固定時，采取密封固定的方式，固定材料為螺釘，固定的位置為通孔開口，為了保證安裝，要設置安裝件槽口，位置在鋼板固定件的中間。在鋼板背面槽口的邊緣處，完成封條安裝件的固定，同時，為了防止漏聲現象的存在，還需要對其進行密封處理，封條安裝件的形狀和結構并無固定的形式，需根據具體的汽車封條的形狀來決定。

圖1 測試系統

通過功率放大器，白噪聲信號進入到揚聲器中，通過揚聲器，混響室內形成混響聲場。在混響室內，設有傳聲器A，在消聲室內，設有傳聲器B，這兩個傳聲器分別位于密封條試件的兩側，處于中心高度的位置，在放置傳聲器B時，采用水平放置的方法，在支架上固定，當支架進行移動時，傳聲器的位置也隨之進行移動。

3.2 密封條隔聲性能測試

當密封條的組合不同時，插入損失也不相同，在進行測量時，需分開進行測量。實驗過程中，總共包含四種情況，分別為無封條、頭道封條、第二道封條、雙道封條（頭道封條和二道封條共同安裝），在具體的隔聲性能測試中，采用了三種方法來進行測試。

第一種：聲壓法測試。在未安裝密封條試件之前，傳聲器A、B的聲壓級為SPLA1、SPLB1，當安裝完成之后，聲壓級發生了改變。分別為SPLA2、SPLB2，根據這兩個聲壓級，就可以得出聲壓級插入損失的表征，具體的如下：

根據此公式，對四種不同的情況進行測試，進而得出這四種情況的聲壓級插入損失圖（圖2）以及A計權聲壓級插入損失圖（圖3），通過對這兩個圖的分析，可得出以下結論：在三種封條情況中，插入損失數值最高的為雙道封條，高達12.1 dBA，由此說明，當汽車的密封條為雙道封條時，其所具備的隔音性能要更好一些，當頻率范圍為中低頻時，二道封條所具備的插入損失要更高一些，隔音性能更優，不過，當頻率范圍為高頻時，頭道封條與二道封條的插入損失各不相，二者各有各的特點。汽車在選擇密封條時，可根據汽車實際的情況來進行選擇。

圖2 聲壓級插入損失

圖3 A計權聲壓級插入損失

第二種：聲強測試法。在利用聲強法進行測試時，聲強探頭是比較重要的一個組成部分，在本次測試中，聲強探頭的形式為BK對置式，與密封條試件正對著。在保證探頭間距時，通過一段圓柱體來實現，圓柱體的直徑與傳聲器的直徑是相同的。傳聲器會利用保護罩來進行保護，同時，保護罩的周圍設有窄槽，在傳遞被測聲音時，通過圓柱體的作用，窄槽只會對膜片產生作用。另外，需要注意的是，當測量的頻率范圍不相同時，探頭間距尺寸的也不相同，為了保證測試的精度，必須要包保證探頭間的尺寸符合規定。在進行測量時，頻率范圍設置在100～5 000 Hz之間，探頭間距尺寸12 mm，通過對聲強探頭指向的調整，測試出聲壓級與聲強級的差值，測試完成之后，所有的差值均比3 dB小，由此得知，此種選擇是正確的，可以展開測試。通過對四種情況的聲強級插入損失圖和A計權聲強級插入損失如分析可知：雙道封條的隔聲性能最優，將雙道封條安裝完成之后，在與二道封條進行對比時，無論是中低頻頻率范圍還是高頻頻率范圍，隔聲性能改善的效果并不明顯，不過，在800～3 150 Hz的頻率范圍之內，隔聲性能有明顯的提升，在與頭道封條進行對比時，發生明顯改變的頻率范圍為中低頻率。

第三種：聲功率法。在聲功率級進行測試時，采用的方法為定點法，在消聲通孔內，完成截面的選取，隨后，將截面四等分，在這四個部分中，都會具備自身的中心，而這就是定點法測試點的位置。通過聲強數據的獲得，將截面的聲功率級計算出來，并形成相應的聲功率級插入損失圖和A計權聲功率級插入損失圖，通過對這兩個圖的分析可知，采用雙道封條時，插入損失明顯提升，且高于頭道封條和二道封條，具備良好的隔聲性能；在測試頻率范圍內，安裝兩道封條的隔音性能均有提升。

3.3 測試結果比較

通過對三種方法的對比分析，得出以下的結果：在測試結果排序方面，三種方法是一致的，A計權隔聲量的差值不超過1 dB，三種方法的插入損失數據結果是比較相似的，而且三種方法的插入損失曲線走向基本相同；從操作性來看，在利用聲壓法進行測試時，是三種方法中簡便性最高的，而且，混響室與消聲室中的傳聲器是固定的，在對測試過程進行控制時，可控性比較高，所具備的測試精度也要高于其他兩種方法，在測試頻率范圍中，無論是高頻還是中低頻，都需要保證測試環境和測試儀器滿足相應的測試要求，另外，在利用聲功率法進行測試時，需進行測試面的選擇，這導致測試條件要求變得更高，操作起來難度比較大。由此看來，在對汽車密封條隔音性能進行測試時，聲壓法是比較理想的選擇方法。

4 結論

通過對汽車密封條靜態隔音性能的測試可知，當密封條與車身的接觸程度恰好符合要求時，具備的隔音性能最優。在利用聲壓法、聲強法以及聲功率法對密封條隔音性能進行測試時，三種測試方法的結果均顯示，當安裝的測試條為雙道時，所具備的隔音性能是最好的。經過隔音性能測試，為汽車密封條的安裝提供科學的依據，從而保證汽車的密封條具備良好的隔音性能，進而使車內的乘坐環境變得更加舒適，同時，也提升了汽車的性能品質。

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U467.493

1009-797X （2015） 16-0087-03

A

10.13520/j.cnki.rpte.2015.16.028

楊永福（1985－），男，2005年畢業于河北師范大學，汽車檢測與維修專業，助理工程師，主要從事汽車內外飾產品的設計及開發。

2015-06-24