Транспортный шум

Внешний шум автомобилей достигает величин порядка 79-92 дБ, а внутренний – 68-83 дБ. Основные составляющие шума лежат в средневысокочастотных областях спектра (300-1000Гц).

Уровни шума и вибраций автомобилей и интенсивность их составляющих определяется: - габаритными размерами автомобиля;

- типом двигателя, его мощностью и частотой вращения коленчатого вала;

- режимом работы двигателя и скоростью движения автомобиля;

- состоянием и типом дорожного покрытия;

- конструкцией силовой передачи и ходовой части (подвеска и применяемый тип шин);

- взаимодействием встречного потока воздуха с автомобилем;

- общим пробегом автомобиля с начала эксплуатации.

На уровень шума транспортного потока оказывает влияние ряд факторов: категория улиц и дорог; характеристика транспортных потоков; интенсивность и неравномерность дорожного движения; структура транспортных потоков (состав и однородность транспортного движения); конструктивные особенности дорог и их техническое состояние (степень ровности, наличие уклонов, эстакад, тоннелей и т.д.).

Указанные факторы и их сочетания могут изменить интенсивность шума на 4-10 дБ.

Двигатель внутреннего сгорания является основным источником вибрации и шума автомобиля. Изменения частоты вращения коленчатого вала от минимально устойчивых до максимальных приводят к увеличению шума на 10-20 дБ. Источником шума двигателя являются: процесс сгорания; соударения в элементах кривошипно-шатунного механизма и механизма газораспределения; процесс впуска свежего заряда и выпуска отработавших газов; нагнетатели, компрессоры, генераторы и другое вспомогательное оборудование; колебания двигателя на подвеске.

Система впуска является значительным источником шума. Значимость его уменьшается при установке высокоэффективных воздухоочистителей-глушителей. В случае применения турбонаддува система впуска оказывает определяющее влияние на шум автомобиля. При этом аэродинамический шум самого нагревателя (до 135 дБ) может значительно превышать шум других агрегатов двигателя. При выпуске из цилиндров отработавшие газы (ОГ) обладают большой энергией. Часть энергии расходуется на трение при прохождении ОГ через каналы и трубопроводы. А оставшаяся часть энергии превращается в волну давления и уносится в окружающую среду, являясь источником шума. Для снижения уровня шума служат глушители. Глушители снижают колебания давления изменением потоков газа следующими путями: 1) расширением потока; 2) разделением потока на более мелкие струи; 3) поворотом потока; 4) дросслелированием потока. В современных глушителях использованы все комбинации указанных элементов глушения шума.

Характер вибрации и шума трансмиссии автомобиля определяется ее конструктивными особенностями, частотой вращения и нагрузкой валов и зубчатых зацеплений. Уровни шума трансмиссии без учета влияния качения колес оцениваются в75-80 дБА.

Качение шин является источником шума автомобиля, особенно при скоростях движения выше 70 км/ч. Основными факторами, оказывающими влияние на шум шин при движении автомобиля, являются: конструктивные параметры шин, их материал и рисунок протектора, скорость движения, нагрузка на шину, давление воздуха в шине, состояние и профиль дорожного полотна. Шум шин автомобиля, свободно движущегося по асфальтированному шоссе, оценивается величинами 62-80 дБА при изменении скорости от 50-110 км/ч.

В городских условиях для защиты от лишнего шума создаются густые непрозрачные по вертикали полосы, состоящие из нескольких рядов деревьев и кустарников. Шумозащитный эффект зависит от плотности и строения кроны дерева: более эффективны плотные, раскидистые, густо облиственные кроны. Зеленые насаждения можно рассматривать как полупрозрачный экранизирующий барьер на пути звуковых волн. В среднем кроны деревьев поглощают до 25 % падающей на них звуковой энергии и примерно 75 % этой энергии отражают и рассеивают. Максимальный уровень шума не должен быть выше 75 дБА (акустический децибел – единица измерения уровня шума с учетом восприятия звука человеком).

Задание 1. Оценить снижение шума древесными растениями. Заполнить таблицу 5.1.

 

Таблица 5.1. - Уровни шума в различных городских зонах

 

Обследуемая территория

Уровень шума, дБ

№ замера

Статистические показатели

М

m

Vизм

P

t

На расстояние от проезжей части дороги, м

Городской парк

Перекресток дороги

 

Среднее квадратичное отклонение:

 

где М – среднее арифметическое; Х – варианты опыта;

n – сумма вариантов.

Основная ошибка среднего значения:

 

Коэффициент изменчивости: V_изм = (δ/M)100

 

Точность опыта: P = (m/M)100

 

Достоверность среднего значения: t=M/m

 

Достоверность различия средних значений: (t_st ≈2)