INSTYTUT KONSTRUKCJI MASZYN

KIERUNEK: TRANSPORT

PRZEDMIOT: WIBROAKUSTYKA

LABORATORIUM

BADANIE HAŁASU POJAZDÓW

Measurement of vehicle noise

2

BADANIE HAŁASU POJAZDÓW

Measurement of vehicle noise

Zakres

ć

wiczenia:

1. Metody badania hałasu pojazdów.

2. Praktyczne wykonanie pomiarów hałasu podczas jazdy.

3. Praktyczne wykonanie pomiarów hałasu na postoju.

Do wykonania przez studentów:

1. Zapozna

ć

si

ę

z zasad

ą

pomiarów.

2. Wykona

ć

pomiary hałasu samochodu podczas jazdy.

3. Wykona

ć

pomiary hałasu samochodu na postoju.

4. Dokona

ć

oceny zmierzonych warto

ś

ci.

5. Zaliczy

ć

ć

wiczenie.

3

1. WST

Ę

P

Pomiar hałasu zewn

ę

trznego emitowanego przez pojazdy samochodowe oraz motorowery wykonuje

si

ę

w oparciu o Polsk

ą

Norm

ę

PN-92/S-04051 (Pojazdy samochodowe i motorowery – Dopuszczalny poziom

hałasu zewn

ę

trznego – wymagania i badania). Norma ta dotyczy badania hałasu zewn

ę

trznego

wytwarzanego podczas jazdy oraz na postoju. Nale

ż

y j

ą

stosowa

ć

w badaniach kwalifikacyjnych,

homologacyjnych i okresowych, pojazdów samochodowych i motorowerów.

2. DOPUSZCZALNE POZIOMY HAŁASU

Norma ustala dopuszczalne warto

ś

ci poziomów hałasu zewn

ę

trznego zarówno podczas jazdy jak i

na postoju

Poziom hałasu zewn

ę

trznego pojazdów podczas jazdy nie powinien przekracza

ć

dopuszczalnych

warto

ś

ci podanych w tabl. 1.

Tabela.1. Dopuszczalne poziomy hałasu zewn

ę

trznego pojazdów podczas jazdy

Kategorie pojazdów

Dopuszczalny

poziom hałasu

Symbol

określenie

dB (A)

M1 - samochody osobowe

77

M2 - autobusy o maksymalnej masie całkowitej nie większej niż
5t, w tym:

a) o maksymalnej masie całkowitej nie większej niż 2t

78

b) o maksymalnej masie całkowitej większej niż 2t, ale nie
przekraczającej 3,5t

79

c) o maksymalnej masie całkowitej większej niż 3,5t, ale nie
przekraczającej 5t i maksymalnej mocy silnika

N

max

< 150 kW

80

N

max

>= 150 kW

83

M3 - autobusy o maksymalnej masie całkowitej większej niż 5t
mające silniki o mocy maksymalnej

N

max

< 150 kW

80

M

pojazdy
samochodowe
mające co
najmniej cztery
koła i
przeznaczone do
przewozu osób:

N

max

>= 150 kW

83

Dopuszczalne poziomy hałasu emitowanego przez pojazd na postoju zostały podane w tabeli 2.

Tabela.2. Dopuszczalne poziomy hałasu zewn

ę

trznego pojazdów na postoju

Rodzaj silnika

Lp.

Pojazd

o zapłonie

iskrowym

o zapłonie

samoczynnym

1

Samochód osobowy

93

96

1

Pojazd samochodowy o dopuszczalnej masie całkowitej nie
przekraczającej 3,5 t, z wyjątkiem samochodu osobowego

93

102

4

3. BADANIA

3.1. Ogólne warunki bada

ń

Przed rozpocz

ę

ciem bada

ń

, podczas bada

ń

, jak i po ich zako

ń

czeniu nale

ż

y zmierzy

ć

poziom hałasu

otoczenia, uwzgl

ę

dniaj

ą

c wpływ wiatru i innych zakłóce

ń

akustycznych, mog

ą

cych mie

ć

wpływ na wskazania

przyrz

ą

du. Poziom hałasu tła powinien by

ć

mniejszy od mierzonego poziomu hałasu wytwarzanego przez

pojazd co najmniej o 10 dB (A). Je

ż

eli ró

ż

nica ta jest mniejsza nale

ż

y uwzgl

ę

dni

ć

poprawk

ę

koryguj

ą

c

ą

podan

ą

w tabeli 3. Je

ż

eli ró

ż

nica mi

ę

dzy poziomem mierzonym i tła jest mniejsza ni

ż

6 dB pomiar nie

powinien by

ć

wykonywany.

Tabela.3. Poprawka uwzgl

ę

dniaj

ą

ca hałas tła

Różnica miedzy wynikiem pomiaru a poziomem

akustycznego

L

A

-L

At

Poprawka korygująca wpływ hałasu tła

∆L

A

[dB]

6 - 8

1,0

9 - 10

0,5

3.2. Badanie hałasu pojazdu na postoju

Miejsce pomiaru.

Pomiary hałasu pojazdu na postoju nale

ż

y wykona

ć

na terenie otwartym, wolnym od wyra

ź

nych

przeszkód odbijaj

ą

cych d

ź

wi

ę

k

Rys.1. Stanowisko pomiarowe (1 - miernik poziomu d

ź

wi

ę

ku, 2.- mikrofon pomiarowy, 3 - sonda tachometru, 4 –

statyw, 5. przedłu

ż

acz do mikrofonu)

5

Ustawienie mikrofonu

Wysoko

ść

ustawienia mikrofonu nad powierzchni

ą

obszaru pomiarowego powinna by

ć

równa

wysoko

ś

ci ko

ń

cówki wylotu rury wydechowej pojazdu, ale nie mniejsza ni

ż

0,2 m.

Mikrofon powinien by

ć

skierowany w stron

ę

ko

ń

cówki wydechu i odległy od niej o 0,5 m ±0,01 m.

O

ś

maksymalnej czuło

ś

ci mikrofonu powinna by

ć

równoległa do powierzchni obszaru pomiarowego i

powinna tworzy

ć

k

ą

t 45° ±10° z płaszczyzn

ą

pionow

ą

, przechodz

ą

c

ą

przez o

ś

kierunku wylotu wydechu,

zgodnie z rys. 1 i 2.

Rys.2. Rozmieszczenie mikrofonów na stanowisku pomiarowym.

Warunki pracy silnika.

Badany pojazd nale

ż

y umie

ś

ci

ć

w

ś

rodkowej cz

ęś

ci obszaru pomiarowego (wg rys. 1) z układem

nap

ę

dowym w pozycji neutralnej ("luz") i zwolnionym sprz

ę

głem

Pomiarowa pr

ę

dko

ść

obrotowa silnika.

Silnik badanego pojazdu powinien pracowa

ć

ze stał

ą

pr

ę

dko

ś

ci

ą

obrotow

ą

odpowiadaj

ą

c

ą

¾

n

N

dla

silników z zapłonem iskrowym oraz maksymalnej pr

ę

dko

ś

ci obrotowej ustalonej przez ogranicznik regulatora

obrotów silnika o zapłonie samoczynnym.

Z chwil

ą

ustalenia si

ę

maksymalnej pomiarowej pr

ę

dko

ś

ci obrotowej silnika nale

ż

y natychmiast

powróci

ć

do obrotów biegu jałowego.

Wykonanie pomiarów.

Pomiar poziomu hałasu nale

ż

y wykona

ć

na krzywej korekcyjnej A i dla stałej czasowej miernika F

(fast - szybko) w krótkim okresie pracy silnika dla ustalonej pr

ę

dko

ś

ci obrotowej oraz w czasie jej

zmniejszania, przyjmuj

ą

c jako wynik maksymalne wskazanie miernika.

Liczba i dokładno

ść

pomiarów.

Nale

ż

y wykona

ć

co najmniej trzy pomiary nast

ę

puj

ą

ce po sobie, doprowadzaj

ą

c za ka

ż

dym razem

silnik do pomiarowej pr

ę

dko

ś

ci obrotowej. Odczytywane warto

ś

ci poziomu zaokr

ą

gli

ć

do warto

ś

ci najbli

ż

szej

liczby całkowitej.

Pod uwag

ę

nale

ż

y bra

ć

tylko te zmierzone warto

ś

ci, które zostały uzyskane z trzech nast

ę

puj

ą

cych

po sobie pomiarów, nie ró

ż

ni

ą

cych si

ę

o wi

ę

cej ni

ż

2 dB (A). W przeciwnym wypadku nale

ż

y prowadzi

ć

pomiary dalej a

ż

do uzyskania trzech warto

ś

ci, spełniaj

ą

cych powy

ż

szy warunek.

a)

b)

6

Wynik bada

ń

Z uzyskanych warto

ś

ci pomiarów jako ko

ń

cowy wynik przyjmuje si

ę

warto

ść

najwy

ż

sz

ą

, któr

ą

nale

ż

y

poda

ć

w sprawozdaniu z bada

ń

.

3.3. Badania hałasu pojazdu podczas jazdy

Miejsce pomiarów.

Pomiary nale

ż

y przeprowadza

ć

w otwartej przestrzeni na płaskim terenie o promieniu 50 m, na

którym nie mog

ą

znajdowa

ć

si

ę

ż

adne du

ż

e obiekty odbijaj

ą

ce d

ź

wi

ę

k, takie jak: płoty, mury ogrodzeniowe,

skały, mosty, las, nasypy ziemne lub budynki itp.

Długo

ść

odcinka pomiarowego drogi powinna wynosi

ć

20 m. Na odcinku pomiarowym nale

ż

y

zaznaczy

ć

prost

ą

odniesienia CC' zgodnie z rys. 3, z któr

ą

powinna si

ę

pokrywa

ć

podłu

ż

na o

ś

symetrii

poruszaj

ą

cego si

ę

pojazdu. Prostymi AA' i BB' prostopadłymi do prostej odcinka CC' nale

ż

y zaznaczy

ć

pocz

ą

tek i koniec odcinka pomiarowego. W połowie długo

ś

ci odcinka pomiarowego nale

ż

y zaznaczy

ć

prost

ą

PP' równoległ

ą

do linii AA' i BB', na której nale

ż

y zaznaczy

ć

miejsce ustawienia mikrofonu.

Rys.3. Odcinek pomiarowy drogi

Ustawienie mikrofonu.

Odległo

ść

mi

ę

dzy miejscem ustawienia mikrofonu a prost

ą

odniesienia CC' powinna wynosi

ć

7,5 m

±0,2 m, zgodnie z rys. 3.

Mikrofon nale

ż

y umie

ś

ci

ć

w połowie długo

ś

ci odcinka pomiarowego (na prostej linii

P-P') na wysoko

ś

ci 1,2 m ±0,1 m nad poziomem nawierzchni drogi i skierowa

ć

go osi

ą

najwi

ę

kszej czuło

ś

ci

w płaszczy

ź

nie poziomej, prostopadle do linii odniesienia CC'.

Pr

ę

dko

ść

jazdy.

Badany pojazd powinien osi

ą

ga

ć

wg rys. 4 prost

ą

AA' odcinka pomiarowego drogi z ustalon

ą

pr

ę

dko

ś

ci

ą

V

A

okre

ś

lon

ą

poni

ż

ej w tabl. 4.

7

Tabela.4. Pomiarowe pr

ę

dko

ś

ci jazdy

Lp.

Wyposażenie pojazdu (warunki

jazdy)

Samochody

Motocykle

1

pojazd bez skrzyni biegów lub bez
sterowania biegami

n

A

=

3

/

4

n

N

i V

A

<=50 km/h

albo
V

A

= 50 km/h

-

2

pojazd wyposażony w skrzynię
biegów sterowaną mechanicznie

n

A

=

3

/

4

n

N

i V

A

<=50 km/h

albo
V

A

= 50 km/h

n

A

=

3

/

4

n

N

i V

A

<=50 km/h

albo
n

N

< n

A

<

1

/

2

n

N

i V

A

=50 km/h

albo
n

A

=

1

/

2

n

N

i V

A

>=50 km/h

Wybór biegów

•

Pojazdy wyposa

ż

one w sterowan

ą

mechanicznie skrzyni

ę

biegów:

Pojazdy o X biegach dla jazdy do przodu powinny by

ć

badane na biegu równym lub wi

ę

kszym X/2.

Je

ż

eli X/2 nie jest liczb

ą

całkowit

ą

, nale

ż

y wybra

ć

wy

ż

szy bieg. Jako wynik pomiaru nale

ż

y przyj

ąć

najwi

ę

ksz

ą

warto

ść

poziomu.

Wykonanie pomiarów.

Badany pojazd powinien przejecha

ć

odcinek pomiarowy AA'÷BB' (rys. 4) po prostej w taki sposób,

aby podłu

ż

na o

ś

symetrii pojazdu była mo

ż

liwie jak najbli

ż

ej prostej odniesienia CC' oraz powinien zbli

ż

a

ć

si

ę

do prostej AA' ze stał

ą

pr

ę

dko

ś

ci

ą

. W chwili, gdy przód pojazdu przeje

ż

d

ż

a prost

ą

AA' odcinka pomiarowego

nale

ż

y przyspiesznik (d

ź

wigni

ę

przepustnicy lub regulatora) ustawi

ć

mo

ż

liwie szybko w skrajne maksymalne

poło

ż

enie ("pełny gaz") i utrzyma

ć

w tym poło

ż

eniu tak długo, a

ż

tył pojazdu przejedzie prost

ą

BB', tzn.

znajdzie si

ę

za odcinkiem pomiarowym. Wówczas przyspiesznik szybko ustawi

ć

w poło

ż

eniu spoczynku.

Hałas zewn

ę

trzny nale

ż

y zmierzy

ć

podczas przyspieszania pojazdu na odcinku pomiarowym.

Maksymalny poziom hałasu zmierzony w czasie przejazdu mi

ę

dzy prostymi AA' i BB' przyjmuje si

ę

jako wynik pomiarowy. Pomiary nale

ż

y wykona

ć

na krzywej korekcyjnej A i dla stałej czasowej miernika F

(fast-szybko).

Liczba pomiarów.

Dla ka

ż

dej strony pojazdu nale

ż

y wykona

ć

, co najmniej po dwa pomiary. Mo

ż

na wykona

ć

wst

ę

pne

pomiary, jednak nie nale

ż

y bra

ć

ich pod uwag

ę

.

Pomiary nale

ż

y uzna

ć

za wa

ż

ne, je

ż

eli ró

ż

nica pomi

ę

dzy dwoma nast

ę

puj

ą

cymi po sobie pomiarami

dla tej samej strony pojazdu nie przekracza warto

ś

ci 2 dB (A). W przeciwnym przypadku pomiary nale

ż

y

kontynuowa

ć

tak długo, a

ż

w kolejnych pomiarach zostanie spełniony powy

ż

szy warunek.

Interpretacja wyników bada

ń

.

Wynik pomiaru powinien stanowi

ć

najwi

ę

kszy odczytany poziom d

ź

wi

ę

ku. Je

ż

eli wynik ten

przekracza warto

ś

ci poziomu dopuszczalnego dla danej kategorii pojazdów o wi

ę

cej ni

ż

1 dB (A), to nale

ż

y

wykona

ć

seri

ę

dwóch pomiarów. Trzy z czterech otrzymanych w ten sposób wyników powinny si

ę

zawiera

ć

w

okre

ś

lonych warto

ś

ciach dopuszczalnych (wg tabl. 1).

W celu uwzgl

ę

dnienia dokładno

ś

ci aparatury pomiarowej odczytane warto

ś

ci poziomu hałasu

podczas bada

ń

nale

ż

y zmniejszy

ć

o 1 dB (A).

8

4. WYKONANIE

Ć

WICZENIA

4.1. Pomiar hałasu na postoju

•

szkic stanowiska pomiarowego:

•

dane techniczne pojazdu:

a) ogólne dane pojazdu:

marka typ/model - ...............................................................................................

przeznaczenie pojazdu - ......................................................................................

numer nad/podwozia - .........................................................................................

masa całkowita maksymalna - .............................................................................

stan drogomierza (przed pomiarami) - .................................................................

b) dane dotycz

ą

ce silnika:

typ i numer identyfikacyjny - ..............................................................................

rodzaj silnika - ....................................................................................................

z zapłonem iskrowym - ........................................................................................

z zapłonem samoczynnym - .................................................................................

moc maksymalna silnika - ....................................................................................

pr

ę

dko

ść

obrotowa przy mocy maksymalnej - .....................................................

pojemno

ść

skokowa - ..........................................................................................

liczba suwów - ....................................................................................................

umieszczenie silnika - ..........................................................................................

c) skrzynia biegów (typ):

liczba biegów, przeło

ż

enia - .................................................................................

d) ogumienie:

rozmiar opon i liczba PR - ...................................................................................

ci

ś

nienie w oponach: przednich, tylnych - - .........................................................

e)

układ

tłumienia

(krótki

opis)

i

umiejscowienie

ko

ń

cówki

rury

wydechowej

–

.............................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

•

warunki pomiarowe

a) obci

ąż

enie pojazdu podczas bada

ń

- .................................................................................

9

b) miejsce prowadzenia bada

ń

:

stan drogi odcinka pomiarowego - .......................................................................

rodzaj nawierzchni - ............................................................................................

c) warunki pomiarowe:

pomiarowa pr

ę

dko

ść

obrotowa............................................................................

warunki atmosferyczne, pr

ę

dko

ść

i kierunek wiatru w stosunku do kierunku jazdy -

.................................................................................................................

d) aparatura pomiarowa - ......................................................................................................

•

wyniki pomiarów:

Tabela.5. Wyniki pomiarów hałasu na postoju

∆L

Amax

[dB]

(w stosunku do)

Lp

Nr

pomiaru

L

Amax

[dB]

poprzedniego

kolejnego

1

-

-

2

3

4

5

6

7

8

9

10

-

-

Wynik pomiaru L

Amax

= ................

Tabela.6. Wyniki pomiarów tła akustycznego

Lp

L

At

przed pomiarem

[dB]

L

At

po pomiarze

[dB]

L

Amax

-L

At

[dB]

1

Wynik pomiaru po uwzgl

ę

dnieniu poziomu tła i dokładno

ś

ci aparatury pomiarowej:

L

Amax

=....................

•

wnioski:

................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................

................................................................................................................................................

10

4.2. Pomiar hałasu podczas jazdy

•

szkic stanowiska pomiarowego:

•

dane techniczne pojazdu:

a) ogólne dane pojazdu:

marka typ/model - ...............................................................................................

przeznaczenie pojazdu - ......................................................................................

numer nad/podwozia - ........................................................................................

masa całkowita maksymalna - .............................................................................

stan drogomierza (przed pomiarami) - .................................................................

b) dane dotycz

ą

ce silnika:

typ i numer identyfikacyjny - ..............................................................................

rodzaj silnika - ....................................................................................................

z zapłonem iskrowym - ........................................................................................

z zapłonem samoczynnym - .................................................................................

moc maksymalna silnika - ....................................................................................

pr

ę

dko

ść

obrotowa przy mocy maksymalnej - .....................................................

pojemno

ść

skokowa - ..........................................................................................

liczba suwów - ....................................................................................................

umieszczenie silnika - ..........................................................................................

c) skrzynia biegów (typ):

liczba biegów, przeło

ż

enia - .................................................................................

d) ogumienie:

rozmiar opon i liczba PR - ...................................................................................

ci

ś

nienie w oponach: przednich, tylnych - - .........................................................

•

warunki pomiarowe

a) obci

ąż

enie pojazdu podczas bada

ń

- .................................................................................

b) miejsce prowadzenia bada

ń

:

stan drogi odcinka pomiarowego - .......................................................................

rodzaj nawierzchni - ............................................................................................

c) warunki pomiarowe:

bieg i ustalona pr

ę

dko

ść

jazdy..............................................................................

warunki atmosferyczne, pr

ę

dko

ść

i kierunek wiatru w stosunku do kierunku jazdy -

.................................................................................................................

11

d) aparatura pomiarowa - ......................................................................................................

•

wyniki pomiarów:

Tabela 1. Wyniki pomiarów hałasu podczas jazdy

Lp

Nr

pomiaru

L

Amax

[dB]

(strona prawa)

L

Amax

[dB]

(strona lewa)

∆L

Amax

[dB]

(w stosunku do

poprzedniego –

prawa)

∆L

Amax

[dB]

(w stosunku do

poprzedniego –

lewa)

1

-

-

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Wynik pomiaru L

Amax

= ................

Tabela 2. Wyniki pomiarów tła akustycznego

Lp

L

At

przed pomiarem

[dB]

L

At

po pomiarze

[dB]

L

Amax

-L

At

[dB]

1

Wynik pomiaru po uwzgl

ę

dnieniu poziomu tła i dokładno

ś

ci aparatury pomiarowej:

L

Amax

=....................

•

wnioski:

.............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................

5. LITERAURA

[1] Cempel Czesław „Wibroakustyka stosowana" PWN, Warszawa 1989.

[2] Engel Zbigniew "Ochrona

ś

rodowiska przed drganiami i hałasem" PWN Warszawa 2001.

[3] Instrukcje obsługi mierników SVAN 912 oraz B&K 2230.

[4] POLSKA NORMA PN-92/S-04051 "Pojazdy samochodowe. Dopuszczalny poziom hałasu zewn

ę

trznego.

Wymagania i badania".