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| 标准编号 | GB/T 14365-2017 (GB/T14365-2017) | | 中文名称 | 声学 机动车辆定置噪声声压级测量方法 | | 英文名称 | Acoustics -- Measurements of sound pressure level emitted by stationary road vehicles | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | A59 | | 国际标准分类 | 17.140 | | 字数估计 | 18,184 | | 发布日期 | 2017-12-29 | | 实施日期 | 2018-04-01 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 14365-2017
Acoustics-Measurements of sound pressure level emitted by stationary road vehicles
ICS 17.140
A59
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 14365-1993
声学 机动车辆定置噪声声压级测量方法
vehicles
(ISO 5130:2007,MOD)
2017-12-29发布
2018-04-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅰ
引言 Ⅱ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 测量仪器 2
5 声学环境、气象条件和背景噪声 3
6 测量方法 3
7 测量 9
8 结果的解释 9
9 测量不确定度 9
10 测试报告 10
附录A(资料性附录) 技术背景资料 11
附录B(资料性附录) 测量不确定度 基于ISO/IEC Guide98-3的不确定度分析框架 12
参考文献 14
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准代替GB/T 14365-1993《声学 机动车辆定置噪声测量方法》,与GB/T 14365-1993相比
主要技术变化如下:
---增加了L6和L7车辆的定义(见3.1.1和3.1.2);
---对发动机转速测量仪器的准确度要求由3% 改为±2%(见4.2);
---增加了半消声室测量场地,并对半消声室场地进行了要求(见5.1);
---删除了发动机定置噪声测量(见1993年版的5.4);
---对排气噪声测量时传声器的位置进行了更详细的规定(见6.3);
---对发动机目标转速的允许偏差由±50r/min改为±5%(见6.4.2和6.4.3);
---增加了技术背景资料介绍(见附录A);
---增加了有关测量不确定度的内容(见第9章和附录B)。
本标准使用重新起草法修改采用ISO 5130:2007+Amd1:2012《声学 机动车辆定置噪声声压级
测量方法》。
本标准与ISO 5130:2007+Amd.1:2012相比主要技术差异及其原因如下:
---关于规范性引用文件,本标准做了具有技术性差异的调整,以适应我国的技术条件,调整的情
况集中反映在第2章“规范性引用文件”中,具体调整如下:
● 用等同采用国际标准的GB/T 6379(所有部分)代替了ISO 5725(所有部分)。
---由于L类车辆扩展至四轮车辆,增加了L6和L7车辆的定义(见3.1.1和3.1.2);
---根据国家计量部门的要求,声学仪器的鉴定周期由24个月改为12个月(见4.1.3);
---原版5.2要求风速不大于5m/s,本标准增加了在风速超过2m/s时建议使用防风罩(见5.2);
本标准还做了下列编辑性修改:
---将原版第7章中的式(1)中符号LArep修改为LA,LAmeas,i修改为LA,i,LA,i为第i次测试时的A
计权声压级,本标准全文均作对应修改(见第7章);
---删除了附录A中其他国家对本标准应用情况的技术背景资料介绍(见附录A)。
本标准由中国科学院提出。
本标准由全国声学标准化技术委员会(SAC/TC17)归口。
本标准起草单位:中国第一汽车股份有限公司技术中心、北京市劳动保护科学研究所、中国科学院
声学研究所、同济大学、合肥工业大学、上海市环境科学研究院。
本标准主要起草人:卢炳武、李凌志、俞悟周、张斌、李孝宽、户文成、吕亚东、程明昆、毛东兴、
李志远、周裕德、祝文英。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB/T 14365-1993。
引 言
本标准规定用于在机动车辆排气系统附近工程评估其噪声水平的测量方法。本方法也可以用于检
查车辆排气噪声的异常,这些异常通常可由以下情况引起:
---个别零部件的磨损、误调或更改,这类问题难以从外观检查发现;
---去除了部分或全部消声部件。
有些排气噪声异常,可通过与在类似的条件下,如在车辆型式认证检查时,按同样测量方法得到的
参考值进行比较来判定。而有些排气噪声异常,只能在发动机真实运行的负荷情况下检测得到。
本标准在乘用车和轻型卡车的排气噪声声压级测量方法方面包含了SAEJ1492:1998-05的部分
条款。
声学 机动车辆定置噪声声压级测量方法
1 范围
本标准规定了发动机转速连续变化时,机动车辆定置条件下,车外噪声声压级测量方法、所需的测
试环境和测试所用设备。本标准仅适用于使用内燃机的L、M和N类车辆。
本标准提供了一种在车辆运转状态下,可测量得到再现噪声声压级的简便易行的测量方法。车辆
定置时无燃烧运转状态不在本标准的适用范围内。
本标准规定车辆定置时,适用于以下范围的A计权声压级再现性测量方法:
---车辆型式认证时的检测;
---生产阶段的检测;
---年检时的检测;
---路边抽样检测。
本标准不适用于测量发动机在实际载荷状态下的排气噪声,也不适用于检查各类车辆排气噪声限
值是否达标。
技术背景信息请参阅附录A。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是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 3785.1-2010 电声学 声级计 第1部分:规范(IEC 61672-1:2002,IDT)
GB/T 6379(所有部分) 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)[ISO 5725(所有部分),
IDT]
GB/T 15173-2010 电声学 声校准器(IEC 60942:2003,IDT)
ISO/IEC Guide98-3 测量的不确定度 第3部分:测量中不确定度的表述指南(Uncertaintyof
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
L类车辆 vehiclecategoryL
通常为四轮以下的摩托车辆,目前已扩展至一些空载质量较小、车速较低、功率较小的四轮车辆,如
L6类车辆和L7类车辆。
3.1.1
L6类车辆 categoryL6
四轮车辆,其空载质量不超过350kg,对电动车,不包括电池的质量,并且设计的最高车速不超过
45km/h,若使用火花(强制)点火式发动机,其汽缸排量不超过50mL,或使用其它类型内燃发动机,其
最大净输出功率不超过4kW,或使用电动发动机,其最大连续额定功率不超过4kW。
[ISO 362-1:2007,定义3.4.1.5]
3.1.2
L7类车辆 categoryL7
四轮车辆,与L6类车辆不同,其空载质量不超过400kg(用于载货的则不超过550kg),对电动车,
不包括电池的质量,并且其最大连续额定功率不超过15kW。
[ISO 362-1:2007,定义3.4.1.6]
3.2
M类车辆 vehiclecategoryM
至少有四个车轮并且用于载客的机动车辆。
3.3
N类车辆 vehiclecategoryN
至少有四个车轮并且用于载货的机动车辆。
3.4
发动机额定转速
制造商标明的发动机在最大净功率下工作时的发动机转速。
注1:如果在额定最大净功率时出现多个发动机转速,S为多个转速中的最高转速。
注2:本术语在ISO 80000-2中定义为“发动机额定旋转频率”。考虑到行业内的习惯用法及政府法规中的使用情
况,标准中保留了“发动机额定转速”一词。
4 测量仪器
4.1 声学测量仪器
4.1.1 概述
所使用的声级计或其他等效测量系统,包括防风罩等应符合GB/T 3785.1-2010中对1级仪器的
要求。
测量时使用声级计的A计权,快(F)档。
4.1.2 校准
测量前后,应用符合GB/T 15173-2010中规定的1级声校准器对声级计进行校准。在未进行任
何调整的情况下,两次连续校准读数的差值应小于或等于0.5dB。如果差值大于0.5dB,则认为前一次
校准后的测量结果无效。
4.1.3 仪器要求
对于符合GB/T 3785.1-2010的声学仪器,以及符合GB/T 15173-2010的校准器,都应具有检定
证书。这些证书应在有效期内,声学仪器的检定周期为12个月,校准器为12个月。需有检定资质的计
量检测部门进行检定。
4.2 测量发动机转速的仪器
在测量的发动机转速范围内,准确度不劣于±2%。
5 声学环境、气象条件和背景噪声
5.1 测量场地
测量场地应为由混凝土、密实型沥青或类似的无明显孔隙的坚硬材料所构成的平坦开阔地面。避
免在雪地、草堆、稀松的土壤或其他具有吸声特性的地面上进行。待测车辆周边3m内和传声器3m
之内无较大的反射物,如车辆、建筑物、广告牌、树木、平行的墙、人等。
测量也可在半消声室内进行,半消声室应符合3m内无较大反射物的声学环境要求。并且,半消
声室的截止频率低于以下两个频率中的较低者:
---在测试过程中,低于发动机的最小基频的1/3倍频带中心频率;
---100Hz。
注:半消声室声学性能依据半消声室的截止频率而定,在截止频率以上,上述半消声室声学环境可看作半自由场。
5.2 气象条件
测量期间,风速(包括阵风)不大于5m/s。
在风速超过2m/s时建议使用防风罩。
5.3 背景噪声
测量期间,背景噪声(A计权声压级)至少比被测噪声低10dB,测量结果有效。在测试过程中,如
果防风罩对声级计灵敏度的影响可以修正,可使用合适的防风罩。
6 测量方法
6.1 概述
应由专业人员选定合适的仪器并组织测试。专业人员是指针对当前声学测量技术经过专业培训而
且有一定经验的测试人员。
需要注意的是,测量场地、天气状况和测量设备的不一致都有可能导致测量声压级的差异,详见附
录B。
传声器相对声源的朝向以及测试人员相对传声器的位置,应按照仪器使用规范进行布置。测试如
使用手持式声级计,手持声级计的传声器应固定在稳定的支架上,详见第9章(测量不确定度部分)。如
果可能,应使用延长电缆使测量或记录设备远离传声器。
注意:对中置或后置发动机车辆,发动机及冷却风扇噪声可能影响排气噪声测量准确度。
6.2 车辆的准备和位置
为了安全,在测量前应拉紧手制动器,对手动挡车辆,变速器挂空挡,离合器接合;对自动挡车辆,变
速器挂P挡。
对有空调装置的车辆,应关闭车内空调。
如果车辆的风扇有自动启动功能,应保证在声压级测试过程中风扇不会启动。
测试时,应合上发动机罩。
在每次测试前,都应将发动机的工作温度控制到车辆说明书要求的正常工作温度范围。
对于摩托车等没有空挡的两轮车辆,测量时,应将其后轮支起离地,使其驱动轮可以自由转动。
在进行两轮车辆测试时,应调整传声器的测试点,保证离地后的排气出口参考点位置达到规定的距
离。参考点的位置见图1。
说明:
1--- 参考点;
2--- 道路表面;
A--- 斜面管;
B--- 下弯管;
C--- 平直管;
D--- 垂直管。
图1 排气出口参考点
6.3 传声器位置
传声器置于距离图1中所示的排气口参考点(0.5±0.01)m位置,与包含排气口末端轴线的竖直平
面成(45±5)°。传声器应与参考点等高,但在任何情况下距地面不得小于0.2m。传声器的轴线应与地
面平行,朝向排气口参考点。
当排气管两侧都能布置传声器时,传声器布置在离车辆纵向轴线较远一侧。
当排气管轴向与车身纵向轴成90°时,传声器布置在距离发动机较远的一侧。
如果车辆有两个或两个以上排气口,相互距离不超过0.3m,并且连接同一消声器,则只取一个测
量位置。传声器应以最靠近车辆外侧的那个排气管为参考进行布置,如果排气管上下排列,传声器应以
靠上的排气管为参考进行布置。
如果车辆的多个排气口相距大于0.3m,或者使用了多个消声器,应对每个排气口进行测量,记录
其中最高声压级。图2的a)~e)为根据上述原则,给出的不同类型车辆排气口位置相应的传声器位置
示例。
单位为米
a) 两轮车辆
图2 不同的排气管位置的传声器位置示例
单位为米
b) 四轮车辆
图2(续)
单位为米
c) 排气口参考点位置不宜布点的四轮车辆
d) 存在多个可测量位置车辆
图2(续)
单位为米
e) 垂直排气系统车辆
说明:
P1,P2---传声器1和2的位置;
d1,d2---排气管至P1和P2的距离。
图2(续)
如图2中c)、d)所示,对于那些排气口参考点位置不宜布点的车辆,由于某些车辆部件(例如:备
胎、油箱、蓄电池等)妨碍了测量点,传声器应安置在距离最近的妨碍部件(包括车身)至少0.2m处,并
最大程度避开妨碍部件,其轴线正对排气口。
如图2d)所示,存在多个可测量位置时,取d1、d2值中较小的一个作为测量位置。
如图2e)所示,对于垂直排气系统的车辆(例如:商用车),传声器的位置应与排气管口等高,传声器
轴线垂直,方向朝上。将传声器布置在距离图1中所示的排气管参考点(0.5±0.01)m的位置,但是测
量点距排气管较近一侧的车辆侧面不能小于0.2m。
为了路边检测时测量方便,参考点应取在车身表面靠外的位置。
6.4 发动机转速目标值
6.4.1 概述
如果车辆的发动机转速不能达到6.4.2和6.4.3的要求,发动机转速目标值应比定置试验时能达到
的最高的发动机转速低5%。
6.4.2 L类车辆
L类车辆包括L6类车辆和L7类车辆,发动机目标转速:
---当S≤5000r/min时,发动机额定转速(S)的75%;
---当S >5000r/min时,发动机额定转速(S)的50%。
允许偏差±5%。
6.4.3 M、N类车辆
发动机目标转速:
---当S≤5000r/min时,发动机额定转速的75%;
---当5000r/min< S< 7500r/min时,3750r/min;
---当S≥7500r/min时,发动机额定转速的50%。
允许偏差±5%。
6.5 发动机运转状态
测量开始后,发动机转速从怠速起逐渐增加至发动机转速目标值,不应超过6.4.2和6.4.3中允许
的发动机转速偏差,稳定在目标转速后保持不变。然后,迅速松开油门,测量由稳定转速减速到怠速过
程的噪声。测量应至少涵盖1s的稳定转速,并包含整个减速过程。测量过程的最大声压级作为测量
结果。
测试发动机转速超过1s时间未超出发动机目标转速的允许偏差范围时,测量结果有效。
6.6 多模式排气系统
多模式排气系统的车辆和具有手动排气控制的车辆,应对所有模式进行测量。
7 测量
应按照6.3要求的位置进行测量。
记录测量的最大A计权声压级,测量结果按四舍五入约整至个位数(如92.4约整至92,92.5约整
至93)。
对每一个排气口进行重复测量至连续三次测量数据的变化范围在2dB之内为止。
每一排气口的最终结果为三次有效测量的算术平均值,结果四舍五入,分别记为LA,1,LA,2,LA,3。
记录结果A计权声压级为LA,如式(1)所示:
LA=(LA,1+LA,2+LA,3)/3 (1)
式中:
LA ---计算得到的A计权声压级,单位为分贝[dB(A)];
LA,i---第i次测试时的A计权声压级,单位为分贝[dB(A)]。
对于多模式排气系统的车辆,最终声压级LA 应为各排气口平均声压级中的最大值。
8 结果的解释
车辆的测试结果可以通过比对参考车辆在相同情况下的测试结果进行解释,例如,在车辆进行型式
认证时。
9 测量不确定度
上述的测量过程会受到多种因素的影响,造成同一项目得到不同的测量结果。这些影响因素不能
在试验前完全预知,有时会给测量结果带来无法预测的影响。依据本标准测量得到试验结果的不确定
度可通过ISO/IEC Guide98-3中规定的步骤估算得到,也可通过GB/T 6379(所有部分)中提到的试验
室之间的对比试验估算得到。因为没有足够的试验室之间和试验室内的对比试验数据,所以本标准中
采用ISO/IEC Guide98-3来估算本不确定度。根据现有的统计数据,根据本标准中的公差分析以及工
程评价,可按对不确定度进行以下分类:
a) 工况不确定度:试验场地不变,环境条件轻微变化,同一组试验中产生的测量结果不确定度;
b) 时间不确定度:试验场地不变,环境条件和设备性能发生变化(这些变化在一年里通常可以预
期)引起的测量结果不确定度;
c) 场地不确定度:试验场地变换,除环境条件变化外,设备、测量人员、路面状况都发生变化,引起
的测量结果不确定度。
如果需要在报告中给出扩展不确定度,则相应的包含因子需一同给出,该包含因子对应于ISO/
IEC Guide98-3定义的80%包含概率。扩展不确定度的资料参见附录B。
注:附录B给出了基于ISO/IEC Guide98-3的一个分析框架,该框架可用于对测量不确定度的进一步研究。
表1给出了测量结果80%概率范围之内的不确定度。该数据仅适用于同一车辆的测量结果不确
定度,不包括产品变化引起的不确定度。
表1 测量结果80%概率范围之内的不确定度
工况不确定度
dB
时间不确定度
dB
场地不确定度
dB
0.8 1.2 1.9
除非有更多具体背景信息,表中场地不确定度数据可在测试报告中用于表述80%包含概率的扩展
不确定度。
由于不确定度的影响,车辆的测试结果和参考(对标)测试结果的声压级差值在5dB之内时不被认
为具有很大的差异。
生产过程中相同部件形成的声压级的不确定度不在本标准考虑范畴内,此类不确定度属于制造商
的质量控制体系范畴。
10 测试报告
测试报告包括以下内容:
a) 测试符合本标准要求的声明(或表述);
b) 测试地点、路面情况和天气情况;
c) 测量仪器的型号,包括防风罩;
d) 背景噪声的A计权声压级;
e) 车辆识别码、发动机型号和传动系统;
f) 发动机和排气口的位置描述;
g) 测量时传声器位置和朝向;
h) 测量时的发动机转速;
i) 测量得到的A计权声压级LA。
附 录 A
(资料性附录)
技术背景资料
出于一些技术上的原因,有必要修订本标准,从而改进20世纪70年代末以来的定置测量方法。从
该测试方法的最后一次修改至今,汽车行业的技术发生了巨大的变化,包括排气降噪技术以及排气系统
的设计。
本测试方法的初衷是为道路车辆排气系统的路边检测提供一种简单方法,比如供交警或公路部门
等使用。
目前对各类车辆的噪声限值已经开始执行,用于检查排气系统的故障。但是这种测量方法对中置
或后置发动机来说,因为发动机噪声相比排气噪声,往往会成为主要噪声源,使得测量结果不是很准确,
所以在测试的时候往往需要使用挡板隔离其他噪声源,从而增加了测量的复杂性和不确定度。
调查显示,因为车辆的其他噪声源在传声器位置对排气噪声的影响,当前的方法已不是特别适用于
对排气噪声限值的测量。其他噪声源对定置测量的影响达到何种程度与车辆的设计有关。同时,调查
还显示,排气口附近的噪声和发动机转速有很大的关系,在典型的发动机转速范围内,发动机噪声的变
化范围可达20dB。汽车的排气系统相当于一个声学调谐系统,排气系统的噪声水平并不一定随发动
机转速呈线性变化,因此,为了更清楚地明确该测量方法的使用范围,提高该测量方法的准确度,本标准
进行了相应修改。
附 录 B
(资料性附录)
测量不确定度 基于ISO/IEC Guide98-3的不确定度分析框架
B.1 概述
对同一车辆的测量过程会受到多种因素的影响,得到不同的测量结果。这些影响因素不能在试验
前完全预知,有时会给测量结果带来无法预测的影响。ISO/IEC Guide98-3中给出了通常与测量方法
相关的不确定度公认的表达式。该表达式包含了所有已被确认的不确定度分量的估算,这些分量来源
不同,并由它们得到合成的总测量不确定度。不确定因素来自:
---测量设备的误差,如声级计、校准器和发动机转速测量仪器;
---测量时局部环境变化对声传播的影响;
---测量时局部环境对声源特性的影响;
---测量时环境条件对声源机械性能的影响,主要表现为对发动机的影响(气压、空气密度、湿度、
温度);
---试验场地的性能。
第9章对本标准的测量不确定度进行了介绍。这些不确定度不包含来自车辆的生产制造误差。生
产过程中造成的同一排气部件的排气声压级差异,不在本标准范围内。
不确定度按其来源可分为以下三类(同第9章):
a) 工况不确定度:由车辆连续运行时的不稳定差异,天气状况、背景噪声的微小变化以及测试系
统的不稳定性引起的不确定度;
b) 时间不确定度:由一年内气候的变化,试验场地随时间发生变化,测量仪器长期使用的性能变
化以及车辆工作状态的变化引起的不确定度;
c) 场地不确定度:由不同测量地点的影响,以及不同测量地点对测量系统和车辆工作状态的影响
引起的不确定度。
场地不确定度包括a)、b)、c)引起的误差,时间不确定度包括a)、b)引起的误差。
B.2 车辆定置排气噪声声压级的计算公式
车辆定置排气噪声声压级LA 的计算公式如式(B.1)所示:
LA=......
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