具有隔音PVB中间膜侧窗夹层玻璃声透损失的实验测定及整车降噪研究

具有隔音PVB中间膜侧窗夹层玻璃声透损失的实验测定及整车降噪研究


2024年4月9日发(作者:)

AUTO PARTS I江王曩 

一目,代} * Tl【 【“,li l uf1Ⅲ 

具有隔音PVB中间膜侧窗夹层玻璃声透损失的 

实验测定及整车降噪研究 

刘乐平 韩红周 

~塑堕 茎壁塑圭堡 

。__

! 公司 湖南省长沙市410205 2.上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西柳州市545oo7 

_二二二I_二 :二 :二一: :: 。:… … 

_。。。。_~

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…_--…~._

摘要:随着人们对更安全更安静汽车需求的不断提高

汽车隔音技术就发挥了很重要的作J}] 本文简要介绍具有隔 

音pVB(聚乙烯醇缩丁醛)中间膜侧窗夹层玻璃的结构和性能

通过试制样件实验测定和实车测试结果,分 

析具有隔音PVB(聚乙烯醇编丁醛)中间膜侧窗夹层玻璃对整车车内噪声的改毒效果

的设计提供了参考 

为今后隔音车窗玻璃 

关键词:隔音I VB(聚乙烯醇缩丁醛)中问膜侧窗夹层玻璃;声透损失;噪声 则试 

1 引言 

当代汽 的快速发 .给世界带来了删 

代物质文明.但 时也带来了噪声污染等问 

题.使噪市污染成为霞要的公 之一车内 

1 化破璃叉 I』 骑 破嬲, tf14化肢瞒介 

5) 

. 

I./dl l/t,, 、

iflF I Ⅲ 成 一种 f'破螭,i 

r 通 付乏破瞒fl】例化破璃 川 一个 “1种. 

它椎仃粥化坡硝旧 分优 如 趔 

l ll J ,'f-J SI']ilII I a度,受 l l ̄ibT;,眦 

h0 H£ 青m2 .n【If『』‘ 【一雨]rj‘卅性n勺PVB f}i 

比 2螂 、 g札穿透能力, 

PVB 

能 

J 

浮浊破腑 ,址 通浮 破瞒的2 f 0,川 

义 避厂¥1xj{E破髓 

破坏 整体粉砟 

他芦. } l . ·f I

. 

f ¨ 』 .  /』l. ’0,心 

噪音.很火程度}:直接 响车内乘 人员埘 

车辆墼车质节的评价,质 不好的车会址人 

如人意之 l| 、.、F.'flCR 

冷,良 ≥成 破埔 退火破墒通过i 、j温 

感觉车辆行驶时这车要散架,而车内噪音挖 

制得很好的汽车则会让人觉得车内 支挣. 

享受待 车内的感觉  、JDPower公布 

低 69 MPa ln} 力.他坡膊自q{:『l城铂i』j 

数 音增 , J成为、 斜q化破聃,仑目q化艘辅 

l 俐化破璃外 l-gf:没订什 ;i 

图1全钢化玻璃 

的汽车隔音性能研究结 ,消费青认为安静 

的车内环境与汽车安全同等重 随肴人们 

PVB r}J问膜似J谢火 破璃(女… 2)0止 f埘 

片地璃,迎过 ifI ̄J{R J ̄J1 后川 趟PVB( 

乙烯 r孵)胶”( 矧3) J_ JI】热

对 安全史:定静汽车需求的不断提高.汽车 

嘲青技术就发挥了很巫 的 用、 

』JI1 

』K杆 而战的一 

璃一J ̄I  rL f -J 

帔璃,常『】¨.,』定居艘 

2隔音PVB中间膜侧窗夹层玻璃 

I曩别丁黹迎侧商钢化玻璃和普通PVB中 

间幞 窗夹层破璃,普通侧窗钠化玻璃是将 

,f 趔PVB f{ j1=』J f011谢 比f 月£ 

坡瞒做胖.们 于它和订 m n PVB什i t 

他兴 破鹏儿仃高的打[穿透能力,fJ5谴fk"-J, 

能见慢. 力尚,破墒与PVB特 『■. 

图2普通PVB中间膜侧窗夹层玻璃 

汽车玻璃存加热炉内加热到接近软化温度. 

这时破璃处于牯住流动状态,保温一段时间. 

然后将此片玻璃迅速送入冷却装媸,用低温 

苗速气流对玻璃均匀淬冷.使破璃内层产生 

帔璃破碑后,坡璃芥”仍然*‘ :PVB f: 

划蒋.不『)j人,H仃安个一 ,耐 、『f讨热

、 

讨湿、耐求:鞘音PVB中川 侧四火贸艘瑶 

嵌应力.外衷而产生压应力,经过这惮处理 

佝玻璃制品就是普通全锕化玻璃(如图1): 

(如 4)是将两”破墒.通过t"-ilf'fE战J 

H隔音PVB(聚乙烯孵捕』‘雌) f】I( 

1半钢化玻璃 

2普通PVB(聚乙烯醇缩丁醛)胶片 

AUTOTIME 121 

AUTo PARTS l汽车零部件 

图3普通F,、,B(聚乙烯醇缩丁醛)胶片 

垂直入射情况的声传递损失(STL0)之间只 

相差一个常数,即5分贝。 

STL=20loglul f)一47.5 

A板和B板之间不是直接连接,中间是 

PVB胶片,而PVB胶片具仃一定的吸音作用~ 

A板的振动首先传递给PVB胶片,PVB胶片 

将振动衰减,然后彳F传递给B扳。因此,夹 

层板能取得良好的》 ̄gi)I 性能呋层玻璃的声 

以上理论公式说明玻璃的声透损失只与 

图I4隔音PVB中问膜侧窗夹层玻璃 

2 

板的面密度和频率有关。 

同普通钢化玻璃 面 波穿透示意相同. 

透损失计算方式 频率_芡系很的大也很复杂, 

此处简单列出两种频率下 暝玻璃的声透损 

失计算方式其他不做过多不做分忻。 

1:低频I : 

夹层玻璃的 而声波穿透也同样符合反射和 

透射理论,只是冈为玻璃中间夹有普通或者 

1半钢化玻璃 

隔音PVB胶片会使穿透声jtf波更小,使声透 

2隔音PVB(聚乙烯醇缩丁醛)胶片 

/ 一 

1 

___-__—_-___ 厂 

2 

_ _____ 一 

1 

1普通PVB胶片 2隔音材料 

高, 坡璃破碎后,跛璃芥”仍然牯在PVB 

上不剥淳,不伤人, 命,耐光、i ̄iL,4b、耐湿、 

耐寒而口.冈为他用J 青PVB(柴乙烯醇缩 

丁醛)胶片 隔音放 也仆常好、 

3玻璃声透损失理论图解 

理论研究表明 丽声波入射到玻璃分界 

而上时,会发生反射和透射现象.一‘般会发 

生一部分声波反射回去, 一部分声波进入 

玻璃的另一种媒质继续传播并穿透玻璃,入 

射声波声 级与穿透声波声压级的级差称为 

声透损失,普通铡化玻璃 而声波穿透示意 

图见图6所示。 

单层玻璃的声透损失计算方式为: 

假设板是均匀而密实的无限大板,当声 

波垂直与板平面入射时 

m 叫 【 

型 I 

5'TLn Ⅲ “ ,} [) 】。I 

20log ( ,l一42 5 

实际上,声波垂直地入射到板平面的情 

况极为罕见,通常声波是从不同的角度散射 

到平面板 入射角多 0到800之间。对 

这种情况,近似认为其声传递损火(STL)与 

122 AUTOTIME 

损失更大,隔音效果更好.夹层玻璃平面声 

波穿透示意图见图7所示,仵第1个区域,声 

波透射到A板上时,一部分声波被反射回. 

形成反射波,另一部分穿过玻璃,形成了透 

射波,透射波 PVB 域被吸收和反射然后 

继续传播,遇到B板时,一部分 拧波被反射回, 

形成了反射波2,另一部分穿过B扳。声波 

会反复地在A板平¨B板之问他播,不断形成 

反射波和透射波,进入第【×=域,形成了透射 

波2 

图6声波入射到单层玻璃系统分界面时的 

示意图 

图7声波入射到夹层玻璃系统分界面时的 

示意图 

2 

STL=20logⅢ,( l+M:)一47 5 

2:高频区 

M7.=20log f(M.+M:)一47 5+40log,。(r/ ) 

4隔音PVB中间膜侧窗夹层玻璃实验 

测定 

根 以上胖沦汁算所述, 予夹联破璃 

隔青性能上的优秀表现,我们选择,一款 

家用MPV车 外制作 咳 的4mm普通 

例化侧窗玻璃.4mm 丑亘PVB中间膜侧窗 

夹层玻璃以及4mm隔青PVB【{J问膜侧窗夹 

层玻璃三种样件并 验帘条件下分别测定 

4mm普通针q化侧窗破璃 透损火(见图8). 

4mm 通PVB中 膜侧谢央 玻璃声透损失 

(见图9).4ram隔一:PVB【II间膜侧窗夹层 

破璃声透损失(见 l0).讣对三种样件测 

量数据进行对比比较分折((见图l1) 

从理论上看,如果破躺…嗖的作用忽略 

不计的话,火片单层玻璃的』} 频或质量每增 

加2倍,其隔声 增加6dB 、但是从实际试 

验数据却丧现『叶I尽箭单层破璃的隔声量 某 

些频率处基本服从“质 ’定件,但是【{]于 

玻璃本身的…度和窗户I破璃的面 有限,却 

导致了玻璃的隔』! 偏离质 定律的规定 

图8普通钢化侧窗玻璃声透损失 

声透掇失STL/dB 

O 2Oo0 4O0o 6o0O 8Oo0 1oo∞ l2O0O 

AUTo PAIU S l汽车零部件 

H4,f ̄;i t●WWW CllaUloliml ̄COI/I 

∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 。 图透 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞m 。 

图9普通PVB中间膜侧窗夹层玻璃声 

透损失 

声透损失STL,dB 

图11 不同组合玻璃声透损失对比 

比 

j和『lj}乏埔 J,I 透 失,见 

测试 :MPV 

测试地点:尚述 

测|式’I 况:怠迷丌 嗣_天 一日, 

60km/h:80km/h;l00km/h;1 10km/h; 

逑 

测酞项H: 

笫一组:f]玎 足 破璃,¨玎门 地钢化 

破璃,』 侧 *通 化破璃,后 

破瞒 

通铡化 

第 纽:前.卜li必 破嬲,前门隔’ PVB 

0 2000 40o0 6OOO 8000 10000 12000 

…训膜火 破螭, 

暑 ■—^ 

侧l'J 迎铡化破璃, 

背通钢化破璃 

不 ~ m 

觉的 限,人类最敏感的频率址3000hz币¨ 

第 纽:前 戈层破鹏,前门 ‘f :PVB 

【f| 顺必 破 ,77 ,f ̄lj『JI5 ’f PVB【fl『¨J"c{火 

丘 破躺.后r 1 通 化破墒 

10隔音PVB中间膜侧窗夹层玻璃声 

损失 

声透损3tl ̄:/dB 

4000HZ、试验 粜表明存符合 j 1勺 

础上,夹层玻璃的 打透损失较之同等厚度的 

侧窗钠化破璃大得多,而隔肯PVB[1]川 

帻侧衡=:I∈层玻璃义比黹通PVB中川帧侧窗峡 

测试 I-.7:K一:怠遵,r空州 空 

_{1f比分忻州 以行…: 

(1)怠迷 }n门损隔’ PVB【t』ffIJ膜炙 

破明 排声 缄降低0 2 dB. 

0 0.2 dB: 

层玻璃市透损失人得多,试验 丧明夹层 

排降低 

破墒的声透损失帅线存符合 垂频j 以 }1 

分接近质 定律帅线 这种 透 失 心薄 

然是得益于玻璃之问的PVB(聚乙烯醇缩 

)胶片产生的 尼(振动能托敞 

0 2000 40o0 6∞O 8∞O lO0o0 l2Oo0 

(2)怠脞时 ¨挪换 PVB【㈨Ij 

帷戎层破埔前排J… 级I ̄;6fLC:0.2.0.3 dB, 排 

降低0.1—0.2 dB; 

5隔音PVB中间膜侧窗夹层玻璃实车 

测定 

人能感受的声音频率彳丁一定的范围大多数 恨据以I 理沦计嚣.甙验测定, 

破璃 隔音‘ f:能上的优秀 

选扦了一款家用MPV 

足 

测试] 况: :匀述60km/h;80km/h; 

l00km/h:110km/h 

对H二分忻I『『以 f{1: 

(I】 谜 rJ换 一:PVB r【l1I'l ̄lJ膜 』 

Jt{si4, 排J州K级降 0.1-0 3dB. 肯淅晰 

人能够听刮的颂苹旭啊从20Hz到20000Hz 

把高于20000Hz的市青叫敞超声波,冈为它 

『门 超过,\类听记 上限;把低1。20Hz的

.我们仍然 

并制作l1』陔印, iq 

捉j 0-2%;lJl }Jh :J 级降f氐0-0.3 dB, 

消晰f 挝商O 2—2% 

(2)匀述l11『J. ]揶换隔f PVB I{I川jJ 

4ram 通钢化,I』!jI伢肢螭.4mm隔音PVB 

青叫做;久甫波,冈为它们已骶于人类听 问憔侧衡:.'k7Ld-玻璃两种样ff: 车 则定该 

测试工况一 

声压级(dB) 

ACOFF 

语音清晰度(%) 

: ACON 

 ●

主驾 中排 主驾 中排 

主驾 

99 9 

 ·中排 

99 9 

主驾 

99 3 

 ’中排 

99 6 

原车 

前门隔音 

43 0 

99 9 99 9 99 5 99 6 

前后门隔音 

42 9 

100 99 9 99 5 998 

AUTO TlME 123 

AUTo PARTS I汽车零部件 

测试工况二 

60km/h 80km/h  j1O0km/h 11Okm/h  j120km ̄ 

主驾 中排 主驾 中排 主驾 中排 主驾 中排 主驾 中排 

原车 

前门隔音 

前后门隔音 

589 

58 8 

58.5 

58 5 

584 

58 4 

61.8 

61.7 

61 6 

61.4 

61.4 

61 3 

64.3 

64.2 

64.1 

641 

641 

63.9 

65.5 

65 2 

651 

65 0 

64.9 

64 8 

67 3 

67 0 

66 9 

673 

67.0 

66.8 

60km/h j 80km/h 1 OOkmI/h 1 1 Okm/h  ·1 2Okm/h 

主驾 中排 主驾 中排 主驾 中排 主驾 中排 主驾 中排 

原车 92 0 93 0 85 5 86 6 79.2 80 2 75 7 78 0 67 1 68 7 

前门隔音 

前后门隔音 

92 7 

93 4 

93 3 

93 4 

85 5 

87 0 

86 8 

87 4 

80 0 

79 9 

80 6 

81.6 

76 4 

77 5 

781 

794 

691 

694 

70.7 

72 1 

夹层玻璃,前排声压级降低0.1-0.4dB,语音 

清晰度提高O.7—2.3%;中排声压级降低0.1—0.5 

dB,语音清晰度提高0.4.3.4%。 

中间膜夹层玻璃的同时提升整车制造水平, 

提升密封性,增加隔音材料等,将会对车内 

徽电子信息职业技术学院学报,2016年第 

3期 

有更大的噪声损失贡献。9 

『3丁建洛,王新春.玻璃的隔声性能及降噪 3]

设计全国性建材科技期刊——《玻璃》 

6结语 

通过理论数据分析,试验分析,实车测 

2006年第6期 

f4杨爱莲,孙彦等.车窗玻璃隔音性能提升 4J

试可以看出,隔音PVB中间膜夹层玻璃对车 

内噪声确实有明显的改善,而且本次测试只 

是针对侧门玻璃更换为隔音PVB中间膜夹层 

玻璃对车内噪声的贡献,如果更换隔音PVB 

参考文献: 

…1刘志海夹层玻璃的发展现状及趋势.中国 

建材,2003年第9期. 

f2】陈涛,张浩.隔音玻璃在汽车上的应用.安 

技术研究.建筑玻璃与工业玻璃. 

[5】庞剑,汽车车身噪声与振动控制,机械工 

业出版社. 

124 AUTOTIME 


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