通过噪声与市区代表结果
汽车从传声器旁驶过,仪器记录到一个最大分贝值。这个数包含什么?加速时的发动机和进排气声,传动系统的声音,轮胎与路面的滚动声,都可能进入同一次读数。这里的声级采用 A 计权,后面简称分贝。换一个挡位,发动机转速与车速的关系会变;换一组轮胎,或者路面和气温变了,滚动声也会变。因此,只记下一个最大声级,还不足以说明一款车的声排放。
联合国第五十一号法规,把车辆配置、运行过程、测量位置和计算方法连在一起。本期采用零三系列补充件十,生效日为二零二五年一月十日。我们集中看普通第一类载客车,也就是通常所说的 M 一类车,怎样通过加速和匀速测量得到市区代表结果。重型车辆、驻车参考,以及附加声排放规定各有方法,本期的计算不直接用于那些分支。
先把车固定下来。批准针对的是整车型式,轮胎、消声系统和驾驶模式属于受试配置。功率来自规定的动力系统申报依据。运行质量、最大技术允许总质量,以及现场实际试验质量,是三个不同的量。普通行驶计算的功率质量比,用最大净功率除以运行质量,再乘一千;功率用千瓦,质量用千克。这个比例会决定目标加速度。如果把配重后的试验质量误填进去,挡位选择和最终权重可能一并改变。
试验前,发动机达到正常工作状态,混动车辆的电池按厂家方法准备,轮胎配置、压力、胎纹和磨合状态都要对应。紧接试验前,轮胎还需在试验车速范围内暖胎至少十分钟,使用适度的纵向和横向加速度,并避免过度磨损。这不是要求连续猛烈加速十分钟。含纤维材料的消声系统,先核其证明或预处理路线;没有完成适用初态准备,后面的声级计算不能替它补上证据。
再看空间和动作。车辆沿规定的中心线行驶,左右各有传声器。传声器所在的横向位置,是中央测量线;入口线和出口线在它前后各十米。普通轻型试验中,车辆参考点到中央线时,速度为每小时五十公里,允许上下各一公里。
这里的参考点不总是车头。它取决于动力装置布置。入口和中央线的车速,按参考点过线取;轻型出口车速,按车尾过线取。全加速一般保持到车尾通过出口线,而声音的读取还要继续,不能早于车尾再向前二十米。释放踏板与结束读声,是两个不同的事件。若把它们当成一个时刻,可能漏掉应该保留的声音。
为什么要测两个挡位?因为法规希望把全加速结果对应到规定的参考加速度,实际车辆却未必有一个挡位正好达到它。先检查单挡条件。符合参考加速度上下百分之五、加速度不超过两米每二次方秒,并且满足转速等要求时,可以走单挡路线。否则,按照规定寻找参考加速度两侧的相邻挡位。高转速或过大加速度还有专门的后备选择,不能随意挑声音最低的挡位。
我们用一个假设例子理解两层权重。假设一辆普通 M 一类车,最大净功率一百千瓦,运行质量一千千克,功率质量比就是一百。按规定公式和精度,市区目标加速度是一点一七,参考全加速是一点七七,单位都为米每二次方秒。两个相邻挡位的实际加速度,分别是二点零零和一点五零。它们把一点七七夹在中间,又都没有进入单挡条件。
第一层权重,在这两个挡位之间取代表。高加速度挡的权重为零点五四,另一挡为零点四六。这一权重分别用于加速声级和匀速声级。第二层权重,再把全加速和匀速联系起来。此例部分功率系数按规定取两位小数,为零点三四,也就是匀速部分占零点三四,加速部分占零点六六。先在挡位之间形成代表,再在运行工况之间计算,两个步骤不能颠倒,也不能把两个系数混成一个。
现在给这辆假设车一组教学数据。所有数据都假定已经完成逐次修正和有效运行平均,绝不是实车记录。左侧经挡位加权,得到加速代表值七十点六分贝,匀速代表值六十四点五分贝。按部分功率系数计算,市区结果在最终取整前为六十八点五二六,取整后是六十九。右侧按完全相同的路径独立计算,最后为六十八。报告取左右较高的六十九分贝。每一步的中间精度要保留,不能先把两个代表值都取成整数再算。
假设这辆车适用第三阶段、功率质量比不超过一百二十的普通 M 一类基本行,没有任何限值增量,该行限值为六十八分贝。因此这个教学例子的行驶结果超限。但它只说明这组假设条件下的行驶评价,不能从中宣布某辆真实车辆或整项批准不合格。
还要问,刚才那些输入真的有效吗?声测系统每段开始与结束都要校验。相邻校验不再调整测量系统,读数差超过零点五分贝时,从上一次合格校验以来的结果全部弃用。如果这个例子实际漂移零点六分贝,就应先补做受影响的测量,不能继续拿六十九去和限值比较。
室外左右同时测量。每个挡位、每个工况和每一侧,采用最先四个有效连续结果,四个声级的范围不超过两分贝;左右再分别计算。车速不满足、异常外来声峰、背景声或校验记录缺少,都有各自影响。数据无效、必要数据缺失,以及有效结果超限,是三种不同状态。反复测到一个较小的数,也不能自动取代法规规定的有效组和重复规则。
轮胎修正尤其容易被误解。分贝是对数尺度。整车七十分贝,轮胎六十五分贝,不能直接相减,宣称动力系统只有五分贝。要先把两个声级换到相同基准的相对声能,减去轮胎声能,保留当前动力声能,再加入规定参考条件下的轮胎声能,最后回到分贝。数据库替换轮胎分量时,同样不能把当前动力分量丢掉。
补充件十还区分了加速与匀速的特殊触发。加速支路中,估计轮胎声能达到总声能的百分之九十九及以上时,按规定保留百分之一动力、百分之九十九轮胎的分配。匀速支路的触发仍是轮胎声级大于整车声级。两个条件不能合并成同一句大于或等于。用于附加声排放分析的锚点,还有保留未作这类温度或场地修正数据的要求。
这说明,计算表的每一列都需要知道自己处在什么阶段:原始声级、背景修正后、轮胎修正后、单次有效结果、四次平均、挡位代表,还是最终整数。把中间列和证书结果混用,即使公式本身没有打错,也可能得到不适用的判断。
车辆发生变化时,就沿这些关系回看。换轮胎,核配置、负荷和滑行参考;改传动比,重看转速、加速度与挡位;改消声系统材料,核其初态和声学影响;改模式或控制策略,核实际道路状态与试验状态是否对应。变化需要哪些追加证据,要按适用条件和批准程序决定,不能只改报告封面的车型名称。
本期文字版保留完整的假设输入和计算顺序,关联文章另讲重型、驻车、纤维预处理、气压排放声以及附加声排放方法,并标明各自边界。理解普通轻型这条路径,关键是把同一配置、同一运行窗口、有效观测、规定修正和正确限值连起来。这样得到的声级,才是一条能够重新检查其来由的技术结果。