CN104865081A - 用于测试轮胎空腔噪声的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测试轮胎空腔噪声的装置及方法，所述轮胎安装在车轮上，所述用于测试轮胎空腔噪声的装置包括：噪声传感器，所述噪声传感器设在所述车轮的轮辋上；记录器，所述记录器设在所述车轮的辐板上且与所述噪声传感器进行通讯以采集所述噪音传感器获得的噪音信号。根据本发明的用于测试轮胎空腔噪声的装置，可以有效地将旋转中的轮胎内的空腔噪声信号采集并储存下来，为轮胎噪声的产生机理、噪声源分析以及提出的降噪方案提供数据支持。

Description

用于测试轮胎空腔噪声的装置及方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种用于测试轮胎空腔噪声的装置及方法。

背景技术

当前，噪声污染已成为危害人体健康的一项重大污染源，而交通工具产生的交通噪声污染是噪声污染的重要组成部分。除发动机噪声外，由于轮胎运转产生的噪声在汽车噪声中占有较大比例，在研究解决交通噪声时必然需要对轮胎噪声进行分析优化。车辆在行驶过程中，轮胎不断地滚动、振动，轮胎内部的空气也随之振动，并在一定的频率点上形成驻波，产生了空腔噪声，这是轮胎噪声的主要来源之一。一方面空腔噪声振动作用于轮辋，进而沿车轮悬架系统传入车身，引起司乘人员的不适；另一方面空腔噪声从轮胎内部透过轮胎传出，给道路行人及司乘人员带来不适。

对于噪声信号的分析源于噪声信号的获取，只有在获得轮胎空腔噪声信号后，才能对其做声强、功率谱图、倍频程、声场等分析，进而提出对应的降噪方案。如何测试获得旋转中的轮胎内的空腔噪声，并将其有效传输或存储下来，是噪声分析的基础。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于测试轮胎空腔噪声的装置，该用于测试轮胎空腔噪声的装置可以有效地将旋转中的轮胎内的空腔噪声信号采集并储存下来，为轮胎噪声的产生机理、噪声源分析以及提出的降噪方案提供数据支持。

本发明的另一个目的在于提出一种测试轮胎空腔噪声的方法。

根据本发明的用于测试轮胎空腔噪声的装置，所述轮胎安装在车轮上，所述用于测试轮胎空腔噪声的装置包括：噪声传感器，所述噪声传感器设在所述车轮的轮辋上；记录器，所述记录器设在所述车轮的辐板上且与所述噪声传感器进行通讯以采集所述噪音传感器获得的噪音信号。

根据本发明的用于测试轮胎空腔噪声的装置，通过在轮辋上设置噪声传感器以获取轮胎空腔内的噪声信号，并在辐板上设置记录器以存储噪声传感器获取的噪声信号，进而可以有效地将旋转中的轮胎内的空腔噪声信号采集并储存下来，为轮胎噪声的产生机理、噪声源分析以及提出的降噪方案提供数据支持。

另外，根据本发明的用于测试轮胎空腔噪声的装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述噪声传感器与所述记录器通过数据线相连，所述轮辋上设有第一通孔，所述数据线穿过所述第一通孔。

根据本发明的一个实施例，所述辐板上设有支撑平台，所述记录器安装在所述支撑平台上。

根据本发明的一个实施例，所述支撑平台通过螺纹紧固件固定在所述辐板的外表面上。

根据本发明的一个实施例，所述轮辋上形成有安装平面，所述安装平面上设有第一粘结层，所述噪声传感器设在所述第一粘结层上。

根据本发明的一个实施例，所述用于测试轮胎空腔噪声的装置还包括第二粘结层，所述噪声传感器夹设在所述第一粘结层和所述第二粘结层之间。

根据本发明的一个实施例，所述用于测试轮胎空腔噪声的装置还包括：用于密封所述第一通孔的法兰盘，所述法兰盘上设有第二通孔，所述数据线穿过所述第二通孔。

根据本发明的一个实施例，所述法兰盘包括上法兰盘和下法兰盘，所述第二通孔设在上法兰盘上。

根据本发明的一个实施例，所述上法兰盘和所述下法兰盘螺纹连接。

根据本发明的一个实施例，所述上法兰盘和所述下法兰盘之间设有衬垫。

根据本发明的一个实施例，所述第二通孔内填充有密封胶。

根据本发明的测试轮胎空腔噪声的方法，所述轮胎安装在所述车轮上，所述方法包括以下步骤：

通过设置于所述车轮的轮辋上的噪声传感器测量噪音信号；

通过与所述噪声传感器进行通讯的记录器采集所述噪音信号。

根据本发明的测试轮胎空腔噪声的方法，可以有效地采集并存储噪音信号，为轮胎噪声的产生机理、噪声源分析以及提出的降噪方案提供数据支持。

根据本发明的一个实施例，所述噪声传感器设置在所述轮辋的外表面上，所述记录器设置在所述车轮的辐板上

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的用于测试轮胎空腔噪声的装置的示意图；

图2是根据本发明实施例的用于测试轮胎空腔噪声的装置的集成图；

图3是根据本发明实施例的噪声传感器粘结固定的示意图；

图4是根据本发明实施例的法兰盘密封第一通孔的示意图。

附图标记：

噪声传感器110，记录器120，数据线130，

支撑平台140，第一粘结层150，第二粘结层160，

法兰盘170，上法兰盘171，第二通孔101，下法兰盘172，密封垫173，

轮辋210，第一通孔201，辐板220。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合图1至图4对根据本发明实施例的用于测试轮胎空腔噪声的装置进行详细描述。

根据本发明实施例的用于测试轮胎空腔噪声的装置，轮胎安装在车轮上，用于测试轮胎空腔噪声的装置可以包括噪声传感器110和记录器120。

其中，如图1所示，噪声传感器110设在车轮的轮辋210上。具体地，轮辋210与轮胎组成一个密闭的腔室，该噪声传感器110设在该密闭腔室内用于获取轮胎内的空腔噪声信号，只有在获取了噪声信号后，才能对噪声做声强、功率谱图、倍频程、声场等分析，进而提出相应的降噪方案。

在本发明的具体实施例中，噪音传感器为4个，按照0°、±90°、180°四个位置安装在轮辋210上。

如图2所示，记录器120设在车轮的辐板220上且与噪声传感器110进行通讯以采集噪声传感器110获得的噪音信号。也就是说，记录器120为信号储存装置，噪声传感器110在轮胎空腔内采集到的噪音信号可以传输给记录器120，并由记录器120储存。

记录器120包括数据存储单元及存储卡，用于记录噪声数据，记录器120可以由内置的直流电池供电；如果记录器120不含内置的直流电池，则需要将直流电池一并固定在辐板220上。

根据本发明实施例的用于测试轮胎空腔噪声的装置，通过在轮辋210上设置噪声传感器110以获取轮胎空腔内的噪声信号，并在辐板220上设置记录器120以存储噪声传感器110获取的噪声信号，进而可以有效地将旋转中的轮胎内的空腔噪声信号采集并储存下来，为轮胎噪声的产生机理、噪声源分析以及提出的降噪方案提供数据支持。

在本发明的一些实施例中，如图1和图3所示，噪声传感器110与记录器120通过数据线130相连，轮辋210上设有第一通孔201，数据线130穿过第一通孔201。进而噪声传感器110在轮胎空腔内收集到的噪声信号可以通过数据线130传递到记录器120中，方便噪声信号的传输和存储。

在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，辐板220上可以设置有支撑平台140，记录器120可以安装在支撑平台140上。由此，记录器120可以更加稳固地安装在车轮上，保证记录器120在车轮行驶的过程中工作的稳定性和安全性。

优选地，如图1和图2所示，支撑平台140可以通过螺纹紧固件固定在辐板220的外表面上。由此，可以将支撑平台140牢固地安装在辐板220上，保证支撑平台140上的记录器120具有良好的工作环境。

在本发明的具体示例中，如图1和图2所示，支撑平台140上设有四个螺栓孔，使用螺母和固定螺栓将支撑平台140夹紧在辐板220上的外表面。

在本发明的一些实施例中，轮辋210上形成有安装平面，安装平面上设有第一粘结层150，噪声传感器110设在第一粘结层150上。由此，便于将噪声传感器110安装在轮辋210上，且可以在需要时方便地将噪声传感器110从轮辋210上拆卸下来。

也就是说，噪声传感器110是通过粘结的方式安装在轮辋210上的。具体地，打磨需要安装传感器的轮辋210的表面，用丙酮将打磨过的轮辋210表面(即，安装平面)清洗干净，并将第一粘结层150粘结在安装平面上，然后在将噪声传感器110粘结在第一粘结层150上。

优选地，在本发明的一些实施例中，用于测试轮胎空腔噪声的装置还可以包括第二粘结层160，噪声传感器110夹设在第一粘结层150和第二粘结层160之间。由此，可以使噪声传感器110更加牢固地安装在轮辋210上。

需要注意的是，在将第二粘结层160粘结在噪声传感器110上时，应避免覆盖住噪声传感器110的噪声采集孔。

在本发明的一些实施例中，用于测试轮胎空腔噪声的装置还包括用于密封第一通孔201的法兰盘170，法兰盘170上设有第二通孔101，数据线130穿过第二通孔101。由此，避免轮胎内的空气通过第一通孔201向外泄露，保证车轮的正常行驶以及噪声采集的工作顺利完成。

具体地，法兰盘170包括上法兰盘171和下法兰盘172，第二通孔101设在上法兰盘171上。上法兰盘171和下法兰盘172螺纹连接。

为了进一步避免轮胎内的空气泄露，可以在第二通孔101内填充密封胶，并在上法兰盘171与轮辋210间，上法兰盘171与下法兰盘172的螺纹上涂抹密封胶。

此外，还可以在上法兰盘171和下法兰盘172之间设置密封垫173，进一步避免了轮胎内空气的泄露。

下面简单描述根据本发明实施例的测试轮胎空腔噪声的方法，轮胎安装在车轮上，方法可以包括以下步骤：

通过设置在车轮的轮毂上的噪声传感器110测量噪声信号；

通过与噪声传感器110进行通讯的记录器120采集噪音信号。

根据本发明实施例的测试轮胎空腔噪声的方法，可以有效地采集并存储旋转中的轮胎内的空腔噪音信号，为轮胎噪声的产生机理、噪声源分析以及提出的降噪方案提供数据支持。

具体地，在轮胎滚动的过程中，可以利用上述实施例的用于测试轮胎空腔噪声的装置记录轮胎内的空腔噪声信号；同时利用GPS等测试设备记录汽车行驶的速度，使用声级计记录驾驶舱内噪声的信号。

分别在20km/h、40km/h、60km/h、80km/h、km/h、120km/h速度下采集记录轮胎内空腔噪声。

可以理解的是，可以在室内转鼓试验机上或者整车实测过程中采集轮胎内的空腔噪声。

可以在实验前对用于测试轮胎空腔噪声的装置进行配置，例如设置噪声传感器110采样频率以及信号增益等参数。

本发明实施例的用于测试轮胎空腔噪声的装置以及方法，同样适用于对轮胎内部温度、振动、应力、应变等信号的测量。

在本发明的一些实施例中，噪声传感器110设置在轮辋210的外表面上，记录器120设置在车轮的辐板220上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种用于测试轮胎空腔噪声的装置，其特征在于，所述轮胎安装在车轮上，所述用于测试轮胎空腔噪声的装置包括：

噪声传感器，所述噪声传感器设在所述车轮的轮辋上；

记录器，所述记录器设在所述车轮的辐板上且与所述噪声传感器进行通讯以采集所述噪音传感器获得的噪音信号。

2.根据权利要求1所述的用于测试轮胎空腔噪声的装置，其特征在于，所述噪声传感器与所述记录器通过数据线相连，所述轮辋上设有第一通孔，所述数据线穿过所述第一通孔。

3.根据权利要求1所述的用于测试轮胎空腔噪声的装置，其特征在于，所述辐板上设有支撑平台，所述记录器安装在所述支撑平台上。

4.根据权利要求3所述的用于测试轮胎空腔噪声的装置，其特征在于，所述支撑平台通过螺纹紧固件固定在所述辐板的外表面上。

5.根据权利要求1所述的用于测试轮胎空腔噪声的装置，其特征在于，所述轮辋上形成有安装平面，所述安装平面上设有第一粘结层，所述噪声传感器设在所述第一粘结层上。

6.根据权利要求5所述的用于测试轮胎空腔噪声的装置，其特征在于，还包括第二粘结层，所述噪声传感器夹设在所述第一粘结层和所述第二粘结层之间。

7.根据权利要求2所述的用于测试轮胎空腔噪声的装置，其特征在于，还包括：用于密封所述第一通孔的法兰盘，所述法兰盘上设有第二通孔，所述数据线穿过所述第二通孔。

8.根据权利要求7所述的用于测试轮胎空腔噪声的装置，其特征在于，所述法兰盘包括上法兰盘和下法兰盘，所述第二通孔设在上法兰盘上。

9.根据权利要求7所述的用于测试轮胎空腔噪声的装置，其特征在于，所述上法兰盘和所述下法兰盘螺纹连接。

10.根据权利要求7所述的用于测试轮胎空腔噪声的装置，其特征在于，所述上法兰盘和所述下法兰盘之间设有衬垫。

11.根据权利要求7所述的用于测试轮胎空腔噪声的装置，其特征在于，所述第二通孔内填充有密封胶。

12.一种测试轮胎空腔噪声的方法，其特征在于，所述轮胎安装在所述车轮上，所述方法包括以下步骤：

通过设置于所述车轮的轮辋上的噪声传感器测量噪音信号；

通过与所述噪声传感器进行通讯的记录器采集所述噪音信号。

13.根据权利要求12所述的测试轮胎空腔噪声的方法，其特征在于，所述噪声传感器设置在所述轮辋的外表面上，所述记录器设置在所述车轮的辐板上。