电动自行车车速提示音测试方法浅析

刘琳 苏辉 吉文博 王震武 王刚 王毅（中检西部检测有限公司 西安 710032）

引言

随着国家经济不断发展，对车辆环保管控的不断加强，新能源产业在近几年已迅速崛起，大大缓解环境污染问题和城市交通拥挤问题。中国的电动自行车行业从20世纪90年代发展至今，产品控制技术已大幅度提升且逐步成熟，加之生产成本低，销售价格更符合广大消费者的需求，近几年电动自行车的销售量逐年剧增。国产电动自行车已经销往全球各地，深受全世界人民的喜爱，已经成为居民日常出行、娱乐活动的重要代步工具。因此，相关部门也对电动自行车行业给予了大力的支持和关注，相信未来电动自行车行业会朝着更规范、更节能、更安全的方向发展。国家有关部门颁布的GB 17761—2018《电动自行车安全技术规范》，规范了电动自行车行业的生产和销售。近几年，国家市场监督管理总局组织开展了多次电动自行车产品质量国家监督抽查，发现一部分电动自行车车速提示音项目测试结果不符合标准要求。检测机构应当严格按照标准的技术要求进行电动自行车车速提示音测试，根据标准规定探讨车速提示音项目测试技术方法，保证测试结果真实可靠，不断提高电动自行车车速提示音测试和评价的质量，这对电动自行车产品的技术提升具有深远影响。

1 测试方法

1.1 测试场地的要求

测试所用的场地表面应当是干燥的，场地应是由混凝土、沥青或具有高反射能力的硬材料（不包括压实泥土或其他天然材料）构成的平坦路面。测试场地应可以划出一个呈长方形的测试区域，该长方形测试区域的四边应距离受试车辆的外廓（不包含车把）至少3 m，并且在此范围内不应有影响声级计读数的障碍物，且摆放好的声级计应距离道路边缘超过1 m。

1.2 测试环境和声学环境

测试场地应无雪、无雨，温度在-5℃～35℃，风速应不大于3 m/s，测量时应排除阵风对声学振动分析仪的影响。在测试过程中，背景噪声至少比受试车辆车速提示音测试结果低10 dB（A）。根据上述测试场地的要求，室外的测试场地几乎不能满足标准对背景噪声的试验要求，因此这里推荐测试场地为半消声室。

1.3 测试仪器和设备

测试所用的仪器设备主要有声级计、声校准器、车速表、转速表、钢卷尺、车胎压力表、空盒气压表、温湿度计、风速仪、纤维卷尺，还有其他辅助测试用工具，如铅锤、三脚架等。

1.4 车辆状态

测试时，车辆要保证是正常工作状态，车辆上蓄电池容量不能小于其额定容量的90%，轮胎气压应当按轮胎外侧标识的最大胎压给予充气，轮胎气压偏差为±10 kPa，满足车辆正常使用要求。

1.5 测试流程

测试开始之前，检测人员需要对车辆的驱动轮胎直径进行测量和确认。首先，检测人员要使车辆保持在整备状态，对其进行加载75 kg的配重，在平滑地面上沿着直线将车辆推行5圈，并测量5圈所行驶的长度。轮胎直径的计算按公式（1）计算得到。

式中，L为车轮滚动5圈的轮胎总周长。

确认好驱动轮轮胎直径之后，检测人员按照车速提示音测试图示意 （见图1）布置声级计，声级计布置在通过车身中心（车身中心为前后轴距的中点）并垂直于车辆轴线的垂直线上。车辆左右两侧分别放置1台声级计，每台声级计距离车身中心为2 m，高度为1.2 m，呈对称式测量车辆的车速提示音声压级。

图1 车速提示音测试图示意

之后，检测人员再核实车辆的车速计速方式。如果车辆采用的是驱动轮计速，则将受试车辆放置测试场地上，使用辅具支架将驱动轮托起，且不影响车轮正常转动；再启动车辆的电源电路，使用手把调节器将电动自行车车速增加至提示音鸣响，此时检测人员还要使用车速表测量出驱动轮的转速，按公式（2）计算车辆车速提示音起始鸣响的车速值。在车速提示音不停地鸣响时，检测人员分别读取测量两侧声级计的最大声压级读数，将左右两侧的最大声压级读数进行求平均值计算，将计算出的平均值保留整数位，即为本次测量车速提示音的声压级。注意，在测试时，测量区域内除了驾驶人员和检测人员，不应有其他非相关检测人员，以防影响车速提示音声压的传递和声级计的读数。

式中， V为车速，单位为km/h ； n为驱动轮转速，单位为r/min ；D为驱动轮直径，单位为m 。

1.6 结果判定

根据电动自行车车速提示音限值要求，当车辆的车速提示音发出时，车辆的车速应为15 km/h以下，且车速提示音声压级范围应为55～62 dB（A）。当受试车辆的测试结果同时符合以上两个条件要求时，该受试车辆的车速提示音项目测试方可判定为合格。

2 应用实例

2.1 测试对象

检测人员对30台电动自行车进行车速提示音进行测试，按照测试流程对30台电动自行车分别进行声级计的布置、驱动轮直径测试、驱动轮转速测试，通过公式（1）和公式（2）最后计算得到电动自行车的车速提示音的转速，分别做好记录；同时记录左右两侧声级计声压级结果，计算平均值，保留整数位。

2.2 测试结果

测试场地为半消声室，当声级计布置完毕后，距离半消声室的墙面远大于1 m，而且测试范围3 m内无障碍物，测试前首先测试背景噪声，测试结果为27 dB（A），将车速提示音结果进行整理如表1所示，背景噪声环境条件符合标准的要求。但是由于测试数据量比较大，为了便于查看这批车辆的合格率情况，检测人员将其制作成图2，横坐标代表电动自行车的测试车速，纵坐标代表电动自行车车速提示音声压级。30台电动自行车车速全部低于15 km/h，但是车速提示音的声压级有高有低，根据检测标准GB 17761—2018《电动自行车安全技术规范》的限值要求，车速提示音声压级测试结果在55～62 dB（A）范围内有21台，符合限值要求，不符合限值要求的有9台，其中声压级高于限值要求的有7台，低于限值要求的有2台，合格率达到70%，仍有部分电动自行车车速提示音项目出现不合格的情况。

通过对车辆结构进行仔细的观察和研究，本文发现，电动自行车车速提示音是通过触发车辆上安装的蜂鸣器发出的，蜂鸣器在被触发启动时发出的提示音声压级决定了该车车速提示音项目是否符合要求，因此蜂鸣器的生产质量对该项目测试有决定性影响。通过研究车辆蜂鸣器的位置，本文发现，不同车辆蜂鸣器的位置不尽相同，有的布置在车辆前端，与电动自行车鸣号装置共同作用，有的布置在车辆中部，有的布置在车辆后端。有些蜂鸣器在布置时会受到电器元件线盒线束等遮挡，影响声音的传递，导致车速提示音声压级较低，不符合标准要求；有些蜂鸣器在出厂时声压级较大，这将直接影响测试结果。通过上述分析可知，蜂鸣器安装位置对车速提示音声压级测试结果有着决定性影响，为了保证电动自行车产品的合格率，生产企业应该根据不同的车辆类型，对应其不同的蜂鸣器安装位置，来选择提示音蜂鸣器。因为尽管蜂鸣器所在位置会对测试结果有影响，但是最主要的影响还是蜂鸣器在出厂时本身的压级大小。假设企业选择的蜂鸣器在制造时由于加工、设计、装配因素导致其声压级不符合标准的要求，即使安装在车辆上之后也不可能达到标准的声压级要求。

表1 车速提示音测试结果

图2 车速提示音测试结果图

3 结论

本文阐述了电动自行车车速提示音项目的测试方法，详细分析探讨了GB 17761—2018《电动自行车安全技术规范》的技术要求和试验方法。本文以30台电动自行车车速提示音测试试验为实例，其中有21台受试车辆的车速提示音测试结果符合标准要求，有9台受试车辆的车速提示音测试结果不符合标准要求。考虑到测试声学环境的要求、声级计位置布置、仪器设备的应用和数据的采集相对合理且影响非常小，本文分析得出结论：影响电动自行车车速提示音合格情况的最主要因素是蜂鸣器的安装位置和蜂鸣器出厂时本身的声压级大小。这将为电动自行车企业生产和检验机构车速提示音的测试提供有力参考。