電動自行車車速提示音測試方法淺析

劉琳 蘇輝 吉文博 王震武 王剛 王毅（中檢西部檢測有限公司 西安 710032）

引言

隨著國家經(jīng)濟不斷發(fā)展，對車輛環(huán)保管控的不斷加強，新能源產(chǎn)業(yè)在近幾年已迅速崛起，大大緩解環(huán)境污染問題和城市交通擁擠問題。中國的電動自行車行業(yè)從20世紀90年代發(fā)展至今，產(chǎn)品控制技術已大幅度提升且逐步成熟，加之生產(chǎn)成本低，銷售價格更符合廣大消費者的需求，近幾年電動自行車的銷售量逐年劇增。國產(chǎn)電動自行車已經(jīng)銷往全球各地，深受全世界人民的喜愛，已經(jīng)成為居民日常出行、娛樂活動的重要代步工具。因此，相關部門也對電動自行車行業(yè)給予了大力的支持和關注，相信未來電動自行車行業(yè)會朝著更規(guī)范、更節(jié)能、更安全的方向發(fā)展。國家有關部門頒布的GB 17761—2018《電動自行車安全技術規(guī)范》，規(guī)范了電動自行車行業(yè)的生產(chǎn)和銷售。近幾年，國家市場監(jiān)督管理總局組織開展了多次電動自行車產(chǎn)品質量國家監(jiān)督抽查，發(fā)現(xiàn)一部分電動自行車車速提示音項目測試結果不符合標準要求。檢測機構應當嚴格按照標準的技術要求進行電動自行車車速提示音測試，根據(jù)標準規(guī)定探討車速提示音項目測試技術方法，保證測試結果真實可靠，不斷提高電動自行車車速提示音測試和評價的質量，這對電動自行車產(chǎn)品的技術提升具有深遠影響。

1 測試方法

1.1 測試場地的要求

測試所用的場地表面應當是干燥的，場地應是由混凝土、瀝青或具有高反射能力的硬材料（不包括壓實泥土或其他天然材料）構成的平坦路面。測試場地應可以劃出一個呈長方形的測試區(qū)域，該長方形測試區(qū)域的四邊應距離受試車輛的外廓（不包含車把）至少3 m，并且在此范圍內(nèi)不應有影響聲級計讀數(shù)的障礙物，且擺放好的聲級計應距離道路邊緣超過1 m。

1.2 測試環(huán)境和聲學環(huán)境

測試場地應無雪、無雨，溫度在-5℃～35℃，風速應不大于3 m/s，測量時應排除陣風對聲學振動分析儀的影響。在測試過程中，背景噪聲至少比受試車輛車速提示音測試結果低10 dB（A）。根據(jù)上述測試場地的要求，室外的測試場地幾乎不能滿足標準對背景噪聲的試驗要求，因此這里推薦測試場地為半消聲室。

1.3 測試儀器和設備

測試所用的儀器設備主要有聲級計、聲校準器、車速表、轉速表、鋼卷尺、車胎壓力表、空盒氣壓表、溫濕度計、風速儀、纖維卷尺，還有其他輔助測試用工具，如鉛錘、三腳架等。

1.4 車輛狀態(tài)

測試時，車輛要保證是正常工作狀態(tài)，車輛上蓄電池容量不能小于其額定容量的90%，輪胎氣壓應當按輪胎外側標識的最大胎壓給予充氣，輪胎氣壓偏差為±10 kPa，滿足車輛正常使用要求。

1.5 測試流程

測試開始之前，檢測人員需要對車輛的驅動輪胎直徑進行測量和確認。首先，檢測人員要使車輛保持在整備狀態(tài)，對其進行加載75 kg的配重，在平滑地面上沿著直線將車輛推行5圈，并測量5圈所行駛的長度。輪胎直徑的計算按公式（1）計算得到。

式中，L為車輪滾動5圈的輪胎總周長。

確認好驅動輪輪胎直徑之后，檢測人員按照車速提示音測試圖示意 （見圖1）布置聲級計，聲級計布置在通過車身中心（車身中心為前后軸距的中點）并垂直于車輛軸線的垂直線上。車輛左右兩側分別放置1臺聲級計，每臺聲級計距離車身中心為2 m，高度為1.2 m，呈對稱式測量車輛的車速提示音聲壓級。

圖1 車速提示音測試圖示意

之后，檢測人員再核實車輛的車速計速方式。如果車輛采用的是驅動輪計速，則將受試車輛放置測試場地上，使用輔具支架將驅動輪托起，且不影響車輪正常轉動；再啟動車輛的電源電路，使用手把調(diào)節(jié)器將電動自行車車速增加至提示音鳴響，此時檢測人員還要使用車速表測量出驅動輪的轉速，按公式（2）計算車輛車速提示音起始鳴響的車速值。在車速提示音不停地鳴響時，檢測人員分別讀取測量兩側聲級計的最大聲壓級讀數(shù)，將左右兩側的最大聲壓級讀數(shù)進行求平均值計算，將計算出的平均值保留整數(shù)位，即為本次測量車速提示音的聲壓級。注意，在測試時，測量區(qū)域內(nèi)除了駕駛人員和檢測人員，不應有其他非相關檢測人員，以防影響車速提示音聲壓的傳遞和聲級計的讀數(shù)。

式中， V為車速，單位為km/h ； n為驅動輪轉速，單位為r/min ；D為驅動輪直徑，單位為m 。

1.6 結果判定

根據(jù)電動自行車車速提示音限值要求，當車輛的車速提示音發(fā)出時，車輛的車速應為15 km/h以下，且車速提示音聲壓級范圍應為55～62 dB（A）。當受試車輛的測試結果同時符合以上兩個條件要求時，該受試車輛的車速提示音項目測試方可判定為合格。

2 應用實例

2.1 測試對象

檢測人員對30臺電動自行車進行車速提示音進行測試，按照測試流程對30臺電動自行車分別進行聲級計的布置、驅動輪直徑測試、驅動輪轉速測試，通過公式（1）和公式（2）最后計算得到電動自行車的車速提示音的轉速，分別做好記錄；同時記錄左右兩側聲級計聲壓級結果，計算平均值，保留整數(shù)位。

2.2 測試結果

測試場地為半消聲室，當聲級計布置完畢后，距離半消聲室的墻面遠大于1 m，而且測試范圍3 m內(nèi)無障礙物，測試前首先測試背景噪聲，測試結果為27 dB（A），將車速提示音結果進行整理如表1所示，背景噪聲環(huán)境條件符合標準的要求。但是由于測試數(shù)據(jù)量比較大，為了便于查看這批車輛的合格率情況，檢測人員將其制作成圖2，橫坐標代表電動自行車的測試車速，縱坐標代表電動自行車車速提示音聲壓級。30臺電動自行車車速全部低于15 km/h，但是車速提示音的聲壓級有高有低，根據(jù)檢測標準GB 17761—2018《電動自行車安全技術規(guī)范》的限值要求，車速提示音聲壓級測試結果在55～62 dB（A）范圍內(nèi)有21臺，符合限值要求，不符合限值要求的有9臺，其中聲壓級高于限值要求的有7臺，低于限值要求的有2臺，合格率達到70%，仍有部分電動自行車車速提示音項目出現(xiàn)不合格的情況。

通過對車輛結構進行仔細的觀察和研究，本文發(fā)現(xiàn)，電動自行車車速提示音是通過觸發(fā)車輛上安裝的蜂鳴器發(fā)出的，蜂鳴器在被觸發(fā)啟動時發(fā)出的提示音聲壓級決定了該車車速提示音項目是否符合要求，因此蜂鳴器的生產(chǎn)質量對該項目測試有決定性影響。通過研究車輛蜂鳴器的位置，本文發(fā)現(xiàn)，不同車輛蜂鳴器的位置不盡相同，有的布置在車輛前端，與電動自行車鳴號裝置共同作用，有的布置在車輛中部，有的布置在車輛后端。有些蜂鳴器在布置時會受到電器元件線盒線束等遮擋，影響聲音的傳遞，導致車速提示音聲壓級較低，不符合標準要求；有些蜂鳴器在出廠時聲壓級較大，這將直接影響測試結果。通過上述分析可知，蜂鳴器安裝位置對車速提示音聲壓級測試結果有著決定性影響，為了保證電動自行車產(chǎn)品的合格率，生產(chǎn)企業(yè)應該根據(jù)不同的車輛類型，對應其不同的蜂鳴器安裝位置，來選擇提示音蜂鳴器。因為盡管蜂鳴器所在位置會對測試結果有影響，但是最主要的影響還是蜂鳴器在出廠時本身的壓級大小。假設企業(yè)選擇的蜂鳴器在制造時由于加工、設計、裝配因素導致其聲壓級不符合標準的要求，即使安裝在車輛上之后也不可能達到標準的聲壓級要求。

表1 車速提示音測試結果

圖2 車速提示音測試結果圖

3 結論

本文闡述了電動自行車車速提示音項目的測試方法，詳細分析探討了GB 17761—2018《電動自行車安全技術規(guī)范》的技術要求和試驗方法。本文以30臺電動自行車車速提示音測試試驗為實例，其中有21臺受試車輛的車速提示音測試結果符合標準要求，有9臺受試車輛的車速提示音測試結果不符合標準要求?？紤]到測試聲學環(huán)境的要求、聲級計位置布置、儀器設備的應用和數(shù)據(jù)的采集相對合理且影響非常小，本文分析得出結論：影響電動自行車車速提示音合格情況的最主要因素是蜂鳴器的安裝位置和蜂鳴器出廠時本身的聲壓級大小。這將為電動自行車企業(yè)生產(chǎn)和檢驗機構車速提示音的測試提供有力參考。