GB T 1859-2000往复式内燃机 辐射的空气噪声测量 工程法及简易法.docx

,、/1刖百本标准等同采用ISO6798:1995往复式内燃机辐射的空气噪声测量工程法及简易法。本标准与GB/T18591989内燃机噪声声功率级的测定准工程法和GB/T81941987内燃机噪声声功率级的测定工程法及简易法的主要技术差异如下：取消了，隹工程法"；取消了UC环境温度和气压修正”;取消了GB/T18591989和GB“81941987中的附录A、附录B和附录C;增加了附录A往复式内燃机燃烧空气进口或排气出口(圆筒型管)辐射的噪声测量。本标准从2000年11月1日起实施新旧标准过渡期14个月，从2002年1月1日起代替GB/T18591989和GB/T81941987o本标准的附录A是标准的附录。本标准的附录B是提示的附录。本标准由国家机械工业局提出。本标准由全国内燃机标准化技术委员会归口。本标准起草单位：上海内燃机研究所。同济大学.上海柴油机股份有限公司、常柴股份有限公司武进柴油机厂、全椒柴油机总厂。本标准主要起草人：袁卫平、叶怀汉、钱人一纪丽伟缪岳川吴柏松、李广胜。本标准于1980年9月首次发布,于1989年2月第一次修订.表2修正限值dB准确度等级背景噪声修正值环境修正值2级1.323级>1.3但3>2但7特殊情况U>3>71)背景噪声修正值和/或环境修正值较高时，声功率级测定结果不能满足容许的不确定度要求,但可用于指示被测往复式内燃机辐射的噪声上限。表3声功率级测定结果的不确定度，以标准偏差的最大值表示dB准确度等级倍频带中心频率,HzA计权31.5-631)1252505001000400080002级5321.52.523级声源产生的声音具有明显的离散声5声源产生的声音在有意义的频率范围内均匀分布41)如在室外测量.2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文.本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性.GB/T6072.12000往复式内燃机性能第1部分：标准基准状况，功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方法(idtISO3046-1:1995)ISO3046-3:1989往复式内燃机性能第3部分：试验测量ISO3744:1994声学声压法噪声源声功率级测定反射面上方近似自由场的工程法ISO3745:1977声学噪声源声功率级测定消声室和半消声室精密法ISO3746:1995声学声压法噪声源声功率级测定反射面上方采用包络测量表面的简易法IEC225:1966声和振动分析用倍频程、1/2倍频程和1/3倍频程滤波器IEC651:1979声级计IEC804:1985积分-平均声级计3定义本标准采用ISO3744和ISO3746的定义,并作如下补充。31空气噪声airbornenoise测量表面上传声器位置处被测发动机辐射的噪声声压级。包括下列声源：发动机表面；燃烧空气进口；排气出口；基本从属辅助设备(如:燃油泵、冷却泵、增压器、热交换器.冷却系统)。注3下列声源不包括在内：齿轮箱(除非和发动机组成一体)、从动机械或加载装置.4如测量时不能包括燃烧空气进口和/或排气出口的噪声，则应在试验报告中明确说明。5如有基本从属辅助设备位于测量表面之外，则应按适用标准或相关基础标准(ISo3744或ISO3746)测量噪声。3.2背景噪声backgroundnoise测量表面上传声器位置处非被测发动机辐射的噪声声压级。4声学环境4.1测试环境合适性准则除反射面（地面）外，不得有非被测声源部分的反射体位于包络测量表面之内。4.1.1工程法适合工程法的测试环境包括符合ISO3744附录A要求的室外平坦空地或房间。如在室内，测试环境应与外来噪声充分隔离（见4.2）oISO3744附录A规定了测试环境是否适合工程法的鉴定方法。4.1.2简易法测试环境是否适合简易法应按ISO3744附录A进行鉴定。4.2背景噪声准则4.2.1工程法在表3所列频率范围内的每一频带上，传声器位置处背景噪声声压级，包括风的影响，应比声源运转时声压级至少低6dB,最好低10dB以上。注6如最多只在2个频带上的背景噪声声压级比声源运转时声压级低不到6dB,则可将这些频带的测量结果记录在括号内；如多于2个频带，则因背景噪声太高，无法按工程法测量，而应考虑采用简易法。4.2.2简易法传声器位置处背景噪声A计权声压级，包括风的影响,应比声源运转时A计权声压级至少低3dBo注7比声源运转时声压级低不到3dB的背景噪声声压级对本标准来说太高了。这种情况下，声源A计权声功率级测定结果的不确定度不可能满足表3要求。但是，背景噪声较高时的测定结果可用于指示声源声功率级上限4.3风如传声器按制造厂推荐须加装防风罩，则应按其说明进行适当修正。5仪器测量声压级的仪器应符合ISo3744（IEC651或IEC804中1型声级计）的规定。IEC225中2型仪器也可用于简易法。6安装条件和运转工况6-1安装条件被测发动机所装由其驱动的冷却风扇和其他从属辅助设备（见GB/T6072.1）应在试验报告中说明。如有基本从属辅助设备位于测量表面之外，则应经制造厂与客户商定，按适用标准或相关基础标准（ISO3744或ISO3746）测量噪声，空气滤清器应装在发动机上，因为燃烧空气进口噪声被认为是被测空气噪声的一部分（见3.1）;排气消声器也应装在发动机上，因为排气出口和排气消声器表面噪声通常被规定是被测空气噪声的一部分（见3.1）。如测量时不能包括燃烧空气进口和/或排气出口噪声，则应在试验报告中明确说明.齿轮箱或任何用于对被测发动机进行加载的从动机械，均应在试验报告中说明。任何由这种齿轮箱或从动机械辐射的噪声应被认为是附加噪声，除非齿轮箱与发动机组成一体（如：两轮车）O应采取适当措施降低附加噪声。可以使用在从动噪声源噪声频率范围内传输能力较低的高致密材料将从动噪声源屏蔽或覆盖。发动机通常应弹性安装，否则应把查明由结构振动引起的基础辐射噪声按附加噪声处理，并使其影响减至最小。6.2运转工况为了往复式内燃机声功率级测定，整个测试期内发动机应在环境状况下按GB/T6072.1规定的功率和转速运转，此时环境和进气温度不得高于45o发动机在ISO标准基准状况下按ISO标准功率运转时测定的声功率级可称为GBT（idtISO）工程法声功率级或GB/T（idtISO）简易法声功率级。在所有情况下，均应记录环境状况、功率和转速见9.Ie）、9Jf）和9.1g）。止匕外,还应记录所用燃油的类别，特别是按辛烷值和十六烷值或其他相应指数规定的点火特征。发动机功率测定应符合GB/T6072.1和ISO3046-3的规定扭矩允差为±10%。O7计权和倍频带或1/3倍频带声压级测量7.1基准体为了便于定位传声器位置，规定了一个假想基准体。该基准体是恰好包络发动机并终止于反射面的最小可能矩形六面体（见图1）。确定基准体尺寸时，可以将发动机上非重要声能辐射体的凸出部分忽略不计。为安全起见,基准体允许大到足以包住危险区，如一台另外的固定机械的运动件。72测量表面传声器布置在一个面积为S的假想矩形六面体（包络发动机）的测量表面Sl上,矩形六面体的各侧面平行于基准体的各侧面，间距为d（测量距离）o7.3测量距离d除下列情况外,测量表面与基准体间的测量距离d应为1m。测量距离0.5mdl.0m可用于简易法O测量距离d>1.0m可用于声学环境符合ISO3744附录A的工程法或ISO3746附录A的简易法.7.4传声器位置7.4.1概述传声器位置数及其在测量表面上的定位取决于基准体尺寸（即取决于发动机大小）和辐射的噪声空间均匀性.表4对取决于往复式内燃机尺寸的传声器位置数及其定位列出了要求.表4发动机尺寸和传声器位置长11m宽I2m高13m传声器位置数位置示意图222.59(5)图1>241)2.512图2>42.515图3Ll>2.5Ifl图41）对这种发动机尺寸,任何数值均容许，只有一种例外:对工程法,该尺寸必须小于或等于15mo7.4.1.1工程法如发动机辐射的噪声具有较强的指向性，例如只从发动机的一小部分大量辐射噪声，则还需对测量表面有限部位的声压级进行详细调查。当相邻测点间的声压级相差5dB以上时表示有较强的指向性。详细调查的目的是要测定有意义频带上的最高和最低声压级以便选择附加的传声器位置。这些附加的传声器位置一般在测量表面上不与等面积相关联，这时应采用ISO3745中7.7.1.2（非等面积）的计算方法来确定Lwo7.4.1.2简易法如初步调查表明在发动机顶上各个垂直位置测得的声压级对用全部传声器位置测定的声功率级的影响小于1dB,则这些位置可以省略不测，但这种情况应在试验报告中说明.47.4.1.3工程法和简易法如某个位置因机械障碍(如：传动轴从动机械等)、安全原因或受冷却气流的不利影响而不允许测量，则应另选一个可行的接近规定的位置，并将传声器位置的变动记录在报告中C见9.4b)o注8传声器位置数图2图4规定的比ISO3744和ISO3746规定的少.初步调查表明，对涉及到的各种类型发动机，测得的表面声压级测点减少后与全测点的差小于0.5dB（八）o注:尺寸d的规定见7.3o图19(5)测点布置及测量表面(基准体尺寸i.2m、I22m、I32.5m的发动机)a=?+db-1+d2C三13+dch一2nf=2=a注:尺寸d的规定见7.3o图212测点布置及测量表面(基准体尺寸2m<li4msI32.5m的发动机)注:尺寸d的规定见7.3。a-1+d9b一久+d9C=12十d图315测点布置及测量表面(基准体尺寸>4msI32.5m的发动机)注:尺寸d的规定见7.3oa-÷db-*+d2C=I3+dh一14h2-cAn6-3f=2e图419测点布置及测量表面(基准体尺寸I3>2.5m的发动机)7.4.2基准体尺寸li2mJ22m、I32.5m的往复式内燃机所有的这种发动机，传声器位置数如图1所示有9个,测量位置编号为19。测量位置14在距反射面高为(3+d)2的水平矩形各边上，测量位置59距反射平面高为(l3+d)o某些类型的发动机，只要在14和9这5个传声器位置处测量就已足够.初步调查表明，测定的A计权声功率级仅5测点布置(图1中测点1、2、3、4和9)通常比9测点布置高ALWA1)。这种情况下，在这5个传声器位置处测定的声功率级应减去ALWAO1)大量调查表明，不同类型发动机的ALWA约0.71.8dBo确定类型的发动机，须经初步调查以测定ALWAO此外，还应通过测量证明,测得的不同ALWA值之差不大于0.5dBo7.4.3基准体尺寸2m<ll4mxI32.5m的往复式内燃机所有的这种发动机，传声器位置数如图2所示有12个，测量位置编号为112。与图1布置相比,由于发动机较长，传声器位置数较多，传声器位置的高度如7.4.2所述。7.4.4基准体尺寸l,>4msI32.5m的往复式内燃机所有的这种发动机，由于发动机较长，传声器位置数如图3所示增至15个。测量位置编号为115。传声器位置的高度如7.4.2所述。7.4.5基准体尺寸I3>2.5m的往复式内燃机所有的这种发动机，传声器位置数如图4所示有19个，测量位置编号为119。测量位置18在距反射平面高为(3+d)4的水平矩形各边上；由于发动机较高，测量位置9-16在距反射平面高为3(l3+d)4的另一水平矩形各边上；测量位置17-19距反射平面高为(l3+d)o7.5在矩形测量表面上测量7.5.1概述环境条件可能对测量用传声器有不利影响，应通过正确选择或放置传声器以避免其影响(如：强电场或强磁场，风，被测发动机的排气冲击、高温或低温)。传声器取向应始终与校准时的声波入射角相同,并且还应遵循测量仪器制造厂对不利环境条件的提示。为了尽量减少观测者对测量的影响，传声器最好安装在刚性机架或支座上，并用至少2m长的电缆接到声级计上。必须确保刚性机架或支座不与振动表面相联。75.2使用声级计测量如使用IEC651规定的声级计，应用慢档时间计权特性.用“S“特性时声级计的读数波动小于±3dB,对本标准来说可认为噪声是稳态的，并取观测周期内最大和最小的声级平均值作为测量值.对于非稳态噪声,应使用IEC804规定的积分-平均声级计。如用等效连续声压级测量的真值积分，则积分时间必须等于观测周期。7.5.3发动机运转时测量按第6章规定在测量表面上选择合适的传声器位置，装上传声器并运转发动机，然后测量每个传声器位置处的A计权声压级；工程法还应测量倍频带或1/3倍频带声压级(在表3所列频率范围内)。不要求在所有传声器位置处同时测量。在每个传声器位置处所有测量的观测周期应至少4SO7.5.4发动机不运转时测量应测量发动机不运转时每个传声器位置处的A计权声压级，工程法还应测量倍频带或1/3倍频带声压级(在表3所列频率范围内)。观测周期应与发动机运转时测量的相同。注口这些测量用于提供发动机运转时的背景噪声资料。然而由于从动机械的噪声问题，发动机不运转时测得的声压级并非总是相应的发动机运转时存在的背景噪声声压级(见注2)。因此，要圆满获得有关背景噪声的测量值可能会遇到问题。应采取适当的声学隔离措施将其减至最小。8表面声压级和声功率级的计算8.1背景噪声修正发动机运转时在每个传声器位置处测得的A计权和倍频带或1/3倍频带声压级应首先按表5修正背景噪声的影响。表5背景噪声声压级修正dB声源运转时测得的声压级与背景噪声声压级之差由声源运转时测得的声压级获得单独声源声压级应减去的修正值适用对象33452.21.7仅简易法671.31890.7n简易法和工程法Il0.5>1008.2表面声压级计算根据测得的A计权和倍频带或1/3倍频带声压级Lpi（如有必要,先按8.1进行背景噪声修正）用下式计算A计权和倍频带或1/3倍频带表面声压级Lpa：匚PA=IoIgKg*'pi-K（1）式中:LPAA计权和倍频带或1/3倍频带表面声压级,dB（基准值:20upa）;Lpi背景噪声修正后第i个测点处A计权和倍频带或1/3倍频带声压级，dB（基准值:20ypa）;N测量位置总数；K测量表面平均环境修正值,dB。具体的测试环境和测试用测量表面的K值已在确定测试环境的合适性时测得免4.1）。对本标准来说环境修正值K的最大允许范围：工程法为02dB、简易法为07dB.注LO按7.4.2规定用5个传声器位置时表面声压级按下式计算：LPA-10Ign.1ePKLWA8. 3声功率级计算发动机的A计权和倍频带或1/3倍频带声功率级LWA应按下式计算：LWA=Tpa+10lg（S1S0）-.（2）式中：LWA声功率级,dB（基准值：1pW）;S1=4（ab+bc+cu）测量表面面积，m2（基准值:S=1m2）式中：I、12、I3矩形基准体的长、宽、高。8- 4准确度等级说明准确度等级取决于背景噪声修正值吼8.1）和测试环境的K值M8.2）。只有背景噪声修正值1dB和K2dB才能满足工程法准确度要求一只有背景噪声修正值3dB和K7dB才能满足简易法准确度要求。9记录内容下列内容如适用，应收集并记录以按本标准要求进行测量。9- 1被测发动机a）发动机说明，包括：型号，出厂编号，制造厂,尺寸，安装的从属辅助设备；b）隔声罩说明（如有）；C）燃烧空气进气滤清器和排气消声器的型号和安装位置；d）发动机各部分的噪声源的详细情况,但不包括UC被测噪声源,部分；e）发动机运转时的环境状况：大气压、空气温度、相对湿度和增压空气冷却介质温度；f）噪声测试时的发动机功率；g）发动机转速；h）柴油机喷油定时（静态和动态）；i）汽油机点火定时（静态和动态）；j）安装条件,包括曲轴距反射平面高度；k）所用燃油类型及其辛烷值或十六烷值。9. 2声学环境a）测试环境说明如在室内，应说明墙壁天花板和地面的物理处理情况，包括表示声源和室内陈列物的位置草图；如在室外，应有声源与周围地形的位置草图，包括测试环境的具体描述.应记录反射面（地面）的特征；b）按ISO3744附录A或ISO3746附录A对测试环境的声学鉴定程序；C）测量地点；d）风速.10. 3测量仪器a）测量用设备，包括名称、型号、出厂编号和制造厂；b）频率分析仪的频带宽度（仅工程法）；C）仪器系统的频率响应；d）传声器及其他系统部件校准的方法、日期和地点；e）防风罩特性（如有）。11. 4声学数据a）准确度等级；b）传声器位置数和布置（必要时可绘出草图）及测量距离；C）修改后的传声器位置（见7.4.1.3）;d）测量表面面积S1;e）各测点A计权声压级和用于工程法的倍频带或1/3倍频带声压级Lpi,dB,基准值:20ypa;f）只用5个传声器位置时按7.4.2所述的修正值ALWA;g）各测点背景噪声A计权声压级和用于工程法的倍频带或1/3倍频带声压级及相应修正值（如有）;h)按ISO3744附录A或ISO3746附录A计算的环境修正值K;1) A计权声压级和用于工程法的倍频带或1/3倍频带声压级LpaQB,基准值:20upa;j)A计权声功率级和用于工程法的倍频带或1/3倍频带声功率级LWA,dB,基准值:1pWW(=10-12W)ok)对噪声主观印象的评价(可听离散声、脉冲特性.频谱成分、瞬时特性等)；1)所选传声器位置处声压级瞬时(“T”)档与慢(”s”)档指示值之差(见ISO3744附录C和附录D);m)测量日期。1。报告内容报告中应包括准确度等级C”GB/T1859(idtISO6798)工程法”或“GB/T1859(idtISO6798)简易法”,并说明已完全按本标准的程序测定A计权和倍频带或1/3倍频带声功率级。报告中还应说明声功率级均以dB为单位，基准值：Ipw(=10-12w)0报告只需提供其最终用占所需的数据(见第9章).附录A（标准的附录）往复式内燃机燃烧空气进口或排气出口（圆筒型管）辐射的噪声测量A1管口噪声分离测量有选择地记录管口噪声级对评定进气或排气消声器或测定其插入损失很有必要。测量管口噪声时，应装有运转必须的装置（空气滤清器、排气消声器）；也可以在没有损失的情况下进行测量,测量管口噪声时，应备有一根管口表面垂直于管子轴线的直管，管口表面不得终止于反射壁面。理想情况下，管端离反射面应至少2m,以便使声音能自由传播到测量表面处（见下述）o管道型式和布置以及管长和管径均应记录在试验报告中。弯头数应尽量限制在最小。进气或排气噪声测量时，应采用合适的屏障将发动机表面噪声和其他噪声源诸如发动机辅助设备、从动机械等噪声隔离开。A2测量表面和测点布置A2.1进气噪声测量表面、测量表面上的5测点布置和为测定进气噪声所需的测量表面面积S的计算如图AI所示.由于声辐射近似为轴对称，仅需将测点布置在一个平面上即可。A2.2排气噪声测量表面测量表面上的2测点布置和为测定排气噪声所需的测量表面面积S的计算如图A2所示.在一项有关排气噪声传播的课题2）中已证明，非计权排气噪声频谱中的最高声级出现在低频段。由于这些低频噪声在管口处呈球形辐射，因此用球面上的2测点就可测定排气噪声声功率级（见图A2）o最高声压级出现在与气流轴线成3045。的方向上.但是规定的测点可以表示声压级在球面上的能量平均值。管长,特别是排气消声器后的长度会影响排气的出口噪声。A3发动机运转工况测量时发动机运转工况按6.2规定。A4测试环境参照第4章有关的测试环境准则。自由场测量的环境修正值通常很小,可以忽略不计。A5测量和计算按第5章、7.5和第8章进行测量和计算。除测定A计权声功率级外，对某些用途，根据商定还需测定倍频带或1/3倍频带声压谱和/或倍频带或1/3倍频带声功率谱。2) Hubert.M.,ReportNo83086,MeasurementoftheopeningoftheexhaustofRICengines.TechnicaluniversityofBerlin,InstituteforTechnicalAcoustics.0=5测点；d=1m;D.管子内径IS_2购学+坦)+粤！与0.18时仅用下列公式即可：S-甸”+d)2图A1进气噪声测量用测点布置和测量表面面积S0=2测点；d=1m;DR=管子内径IS_4r（吃+dp图A2排气噪声测量用测点布置和测量表面面积S附录B(提示的附录)参考文献1rso2204:1979声学空气噪声测量及对人类影响评价的国际标准导则C2SO3740:1980声学噪声源声功率级测定应用基础国际标准和编制噪声测试规范的准则12