注：本文節(jié)選自《汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)NVH性能開(kāi)發(fā)與工程實(shí)踐》，由機(jī)械工業(yè)出版社出版

本書(shū)從汽車(chē)NVH性能開(kāi)發(fā)工程師的角度出發(fā)，努力將基礎(chǔ)理論、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程經(jīng)驗(yàn)和措施方案等方面緊密地融合在一起，可以供汽車(chē)NVH性能開(kāi)發(fā)工程師、發(fā)動(dòng)機(jī)性能集成開(kāi)發(fā)工程師、汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工程師、高等院校振動(dòng)噪聲方向在校學(xué)生和科研人員等的閱讀參考。

通常，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的主要功能如下。

1）為發(fā)動(dòng)機(jī)輸送清潔、干燥、充足和穩(wěn)定的空氣，并調(diào)節(jié)吸入空氣和燃油的比例，通過(guò) 控制進(jìn)氣量的多少，使得進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的混合氣空燃比保持最佳值。

2）阻擋外界固體或液體雜質(zhì)（ 如污水或雨雪等）進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)，預(yù)防發(fā)動(dòng)機(jī)的非正常磨損或運(yùn)行故障，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作可靠性。

3）通過(guò)進(jìn)氣系統(tǒng)管道內(nèi)置的空氣流量計(jì)，或者壓力傳感器與溫度傳感器，準(zhǔn)確測(cè)量出發(fā) 動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣流量，保證發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒標(biāo)定參數(shù)控制的精準(zhǔn)性。

4）通過(guò)進(jìn)氣系統(tǒng)的消聲隔振元件布置安裝，降低進(jìn)氣系統(tǒng)對(duì)車(chē)內(nèi) / 外振動(dòng)噪聲的負(fù)面影響。

5）輔助固定與安裝其他的零部件系統(tǒng)。

與排氣系統(tǒng)相比，現(xiàn)有乘用車(chē)的進(jìn)氣系統(tǒng)基本都是安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)部。因此，進(jìn)氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)必須簡(jiǎn)潔緊湊，不能占用過(guò)多的內(nèi)部空間。并且，由于進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲傳播方向與進(jìn) 氣氣流方向是相反的，這也導(dǎo)致進(jìn)氣系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)之間聲學(xué)設(shè)計(jì)存在顯著差異。

一般而言，進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 性能開(kāi)發(fā)的首要目標(biāo)是降低噪聲。其中，進(jìn)氣口噪聲通常是車(chē)內(nèi)和車(chē)外的主要貢獻(xiàn)源，不僅影響整車(chē)的車(chē)外通過(guò)噪聲指標(biāo)，還影響車(chē)內(nèi)的振動(dòng)噪聲水平，因 此對(duì)車(chē)輛的駕乘舒適性有較大的影響。而進(jìn)氣口噪聲與消聲容積直接相關(guān)，進(jìn)氣系統(tǒng)的消聲容 積通常是指空濾器、諧振腔和波長(zhǎng)管等所有消聲元件的容積之和。一般來(lái)說(shuō)，進(jìn)氣系統(tǒng)的消聲 容積越大，進(jìn)氣系統(tǒng)的消聲量也會(huì)越大，進(jìn)氣消聲的頻率范圍也會(huì)越寬。因此，在進(jìn)氣系統(tǒng)的 總體消聲容積大小限制范圍內(nèi)，如何合理地匹配與優(yōu)化、組合不同的消聲單元，這是進(jìn)氣系統(tǒng)NVH 性能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。

在大多數(shù)情況下，進(jìn)氣系統(tǒng)的 NVH 性能目標(biāo)與壓降或者內(nèi)阻性能目標(biāo)之間會(huì)經(jīng)常發(fā)生沖突和矛盾，且相互制約。在同樣的進(jìn)氣系統(tǒng)消聲容積條件下，如果是通過(guò)提高消聲元件的擴(kuò)張 比參數(shù)，增加消聲性能的水平，那么會(huì)導(dǎo)致進(jìn)氣管路截面積相對(duì)地變小，額定空氣體積流量下 的氣流速度就會(huì)增加，氣流摩擦阻力和能量損失也就相應(yīng)地增大，最終會(huì)導(dǎo)致進(jìn)氣系統(tǒng)的壓降 升高，發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率降低，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。因此，如何平衡聲學(xué)性能目標(biāo) 與壓降內(nèi)阻目標(biāo)，這也是進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中最為糾結(jié)的難題。

5.1基于整車(chē)的進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 性能集成開(kāi)發(fā)流程

簡(jiǎn)而言之，基于新車(chē)型項(xiàng)目的進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 集成開(kāi)發(fā)過(guò)程，主要包括前期策劃、進(jìn)氣NVH 性能開(kāi)發(fā)的目標(biāo)設(shè)定、進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 方案的設(shè)計(jì)優(yōu)化、實(shí)車(chē)驗(yàn)證調(diào)校和整車(chē)量產(chǎn)后的一致性控制等主要工作，如圖 5-1 所示。

圖 5-1 基于整車(chē)的進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 開(kāi)發(fā)流程簡(jiǎn)圖

在整車(chē)項(xiàng)目的前期策劃和概念設(shè)計(jì)階段，首先需要收集整理進(jìn)氣 NVH 開(kāi)發(fā)相關(guān)的動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵信息，以及整車(chē) NVH 性能的屬性要求。比如，動(dòng)力總成的布置形式，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣流量，增壓類(lèi)型，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩和進(jìn)氣內(nèi)阻等參數(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)艙的熱管理要求， 進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 性能的開(kāi)發(fā)定位（靜謐型、舒適型、動(dòng)力型、運(yùn)動(dòng)型），進(jìn)氣系統(tǒng)的目標(biāo)成本，開(kāi)發(fā)周期和使用壽命，前發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙的行人保護(hù)策略，車(chē)輛的銷(xiāo)售區(qū)域，整車(chē)涉水深度等設(shè)計(jì)要求內(nèi)容。然后，再進(jìn)行基礎(chǔ)車(chē)、競(jìng)品車(chē)和對(duì)標(biāo)車(chē)的進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 性能主觀評(píng)價(jià)與整車(chē)級(jí)NVH 測(cè)試對(duì)標(biāo)，為車(chē)型項(xiàng)目開(kāi)發(fā)提供進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 目標(biāo)設(shè)定的參考依據(jù)，重點(diǎn)關(guān)注進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲振動(dòng)水平、進(jìn)氣噪聲的階次分布，以及進(jìn)氣系統(tǒng)的聲品質(zhì)類(lèi)型等。

進(jìn)氣系統(tǒng)零部件的解析對(duì)標(biāo)和部件級(jí) NVH 性能測(cè)試對(duì)比，也是項(xiàng)目前期非常重要的工作內(nèi)容，需要對(duì)基礎(chǔ)車(chē)、競(jìng)品車(chē)和對(duì)標(biāo)車(chē)的進(jìn)氣系統(tǒng)零部件，進(jìn)行結(jié)構(gòu)拆解對(duì)比和測(cè)繪分析，同 時(shí)重點(diǎn)關(guān)注進(jìn)氣系統(tǒng)的總體布置情況和總?cè)莘e、空濾器和諧振腔等消聲元件的容積分布、進(jìn)氣 管的材質(zhì)厚度和管徑長(zhǎng)度、進(jìn)氣口的位置和形狀、振動(dòng)解耦的波紋管類(lèi)型和長(zhǎng)度，以及增壓進(jìn) 氣系統(tǒng)涉及的高頻諧振腔、泄壓閥和冷卻器等零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)。此外，本階段還要對(duì)空濾 器本體、諧振腔和編織管等進(jìn)氣消聲部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)模態(tài)測(cè)試與傳聲損失測(cè)試，對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)零部 件安裝連接的隔振墊進(jìn)行隔振能力、彈性參數(shù)和材料硬度等性能測(cè)試等，為進(jìn)氣系統(tǒng)零部件的 目標(biāo)設(shè)定與工程化方案設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)參考。以上工作的最終目的，都是為了在車(chē)型項(xiàng)目前期就 開(kāi)展進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 開(kāi)發(fā)理念與設(shè)計(jì)方案的先期導(dǎo)入，結(jié)合該車(chē)型平臺(tái)或動(dòng)力總成系列的進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 性能歷史問(wèn)題梳理，以及對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣系統(tǒng)改進(jìn)措施與 NVH 重點(diǎn)問(wèn)題規(guī)避清單?；诂F(xiàn)有同級(jí)別車(chē)型的 NVH 性能定位，可初步擬定出新車(chē)型項(xiàng)目進(jìn)氣系統(tǒng)的 NVH 開(kāi)發(fā)策略、NVH 目標(biāo)和設(shè)計(jì)方案。其中，初定的進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 目標(biāo)包括：整車(chē)各個(gè)工況下的進(jìn)氣口噪聲水平與階次分布、空濾器和諧振器等消聲零部件的傳聲損失等聲學(xué)特性要求、安裝進(jìn)氣部件的隔振 器件 NVH 性能要求、空濾器或管路的聲輻射要求或表面殼體模態(tài)目標(biāo)等。而進(jìn)氣系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)方案主要包括：進(jìn)氣口位置、空濾器容積和安裝支架的形式、進(jìn) / 出管的長(zhǎng)度和管徑、諧振腔數(shù)量和容積、增壓車(chē)型的泄氣方式、高頻諧振腔的尺寸和位置、泄氣管徑的尺寸和位置、 增壓進(jìn)氣管路的壁厚和材質(zhì)、振動(dòng)解耦元件的類(lèi)型和位置等。

在新車(chē)型開(kāi)發(fā)的工程方案設(shè)計(jì)階段，基于進(jìn)氣系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、發(fā)動(dòng)機(jī)艙的總布置數(shù) 據(jù)，以及標(biāo)定校核過(guò)的發(fā)動(dòng)機(jī)仿真模型等資料信息輸入。進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 仿真分析是工程方案設(shè)計(jì)的關(guān)鍵工作，主要包括整車(chē)模型的進(jìn)氣口噪聲分析優(yōu)化、進(jìn)氣消聲元件傳聲損失的仿真分 析優(yōu)化、空濾器等進(jìn)氣部件的殼體聲輻射仿真分析優(yōu)化等。這為雜合車(chē)匹配和工裝車(chē)驗(yàn)證的進(jìn) 氣系統(tǒng) NVH 開(kāi)發(fā)工作提供了進(jìn)氣零部件設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)凍結(jié)和制造開(kāi)模指令發(fā)布的技術(shù)依據(jù)。其中， 對(duì)于進(jìn)氣口噪聲的仿真分析優(yōu)化，首先通過(guò)對(duì)初始設(shè)計(jì)方案進(jìn)行噪聲特性和流體 CFD 的仿真分析，判定進(jìn)氣口噪聲是否滿足整車(chē)進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 目標(biāo)值（總聲壓級(jí)、階次噪聲分布、噪聲級(jí)線性度、流速均勻性、湍流能分布和內(nèi)阻背壓等）的要求。若進(jìn)氣口噪聲滿足目標(biāo)值要求，則 可初步確定此進(jìn)氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。若不滿足目標(biāo)值的要求，則需進(jìn)行進(jìn)氣消聲元件（如空濾 器、低頻諧振腔、四分之一波長(zhǎng)管、高頻諧振腔和編織管等）的重新設(shè)計(jì)，以及進(jìn)氣口噪聲的 多輪次仿真分析優(yōu)化，直至最終滿足預(yù)定的進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 目標(biāo)值要求。最終，才能確定雜合車(chē)進(jìn)氣系統(tǒng)的快速樣件制作方案和后期工裝車(chē)進(jìn)氣系統(tǒng)的調(diào)校改進(jìn)方案。通常，進(jìn)氣系統(tǒng)背壓 內(nèi)阻與進(jìn)氣口噪聲是進(jìn)氣系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中始終存在的矛盾，需要綜合平衡地考慮。進(jìn)氣系 統(tǒng) DMU 檢查主要是對(duì)各消聲元件的 NVH 設(shè)計(jì)方案和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙的布置裝配，進(jìn)行多部門(mén)（總布置部門(mén)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門(mén)和 NVH 部門(mén)）的聯(lián)合評(píng)審工作，除了確保進(jìn)氣系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案與 NVH 設(shè)計(jì)方案的一致性之外，還要考慮進(jìn)氣系統(tǒng)部件與機(jī)艙周邊的足夠間隙，預(yù)防動(dòng)力總成運(yùn)動(dòng)過(guò)程的異響問(wèn)題發(fā)生，以及保障機(jī)艙熱管理和裝配工藝等性能，共同推動(dòng)完成進(jìn)氣系統(tǒng) 相關(guān)零部件的招標(biāo)定點(diǎn)工作。

在車(chē)型項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)驗(yàn)證階段，重點(diǎn)是對(duì)雜合車(chē)和工裝車(chē)的進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 性能反復(fù)驗(yàn)證與調(diào)校過(guò)程，需要緊密跟蹤動(dòng)力總成系統(tǒng)的標(biāo)定狀態(tài)和整車(chē)制造裝配的成熟度，動(dòng)力總成的轉(zhuǎn)矩 輸出、排放控制、燃燒標(biāo)定和增壓匹配參數(shù)等，都對(duì)整車(chē)的進(jìn)氣 NVH 性能有顯著的影響。對(duì)雜合車(chē)和工裝車(chē)的多批次開(kāi)發(fā)驗(yàn)證工作，都包含了整車(chē)狀態(tài)下的進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 性能主觀評(píng)價(jià)與客觀測(cè)試、進(jìn)氣系統(tǒng)對(duì)車(chē)內(nèi) / 外噪聲和整車(chē)振動(dòng)水平的貢獻(xiàn)量評(píng)價(jià)測(cè)試分析、整車(chē)狀態(tài)的進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 性能匹配與調(diào)校、進(jìn)氣系統(tǒng)零部件的 NVH 性能驗(yàn)收等工作內(nèi)容。其中，進(jìn)氣系統(tǒng)對(duì)整車(chē) NVH 性能的貢獻(xiàn)量分析可以在轉(zhuǎn)轂消聲實(shí)驗(yàn)室和道路上分別進(jìn)行測(cè)試分析，主要通過(guò)進(jìn)氣口噪聲或振動(dòng)的隔離屏蔽方法，對(duì)比評(píng)價(jià)進(jìn)氣口噪聲源或振動(dòng)路徑分離狀態(tài)的整車(chē)    NVH 性能變化情況，可以分別評(píng)估進(jìn)氣系統(tǒng)對(duì)車(chē)內(nèi)/      外噪聲與整車(chē)振動(dòng)水平在“空氣聲”路徑和“結(jié)構(gòu)聲”路徑的靈敏度，這也是進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 性能實(shí)車(chē)調(diào)校過(guò)程的關(guān)鍵工作。

在車(chē)型量產(chǎn)和售后服務(wù)階段，則應(yīng)主要保證進(jìn)氣系統(tǒng)供應(yīng)商的零部件供貨質(zhì)量，保障進(jìn)氣系統(tǒng)在整車(chē)裝配過(guò)程的生產(chǎn)一致性，跟蹤處理進(jìn)氣系統(tǒng)相關(guān)的市場(chǎng) NVH 問(wèn)題，以及新增進(jìn)氣系統(tǒng)零部件供應(yīng)商的質(zhì)量控制審核等。

關(guān)于進(jìn)氣口在整車(chē)設(shè)計(jì)布置中的位置選擇問(wèn)題，有如下幾點(diǎn)需要進(jìn)行綜合地考慮。首先， 如果從阻隔水、雪或灰塵等空氣雜質(zhì)的角度考慮，進(jìn)氣口應(yīng)盡量布置在機(jī)艙內(nèi)較高的位置，以 增加車(chē)輛的涉水通過(guò)性能，或者盡量要遠(yuǎn)離車(chē)輪附近的位置，避免飛濺異物雜質(zhì)的侵入。若要 降低進(jìn)氣口噪聲對(duì)車(chē)內(nèi)“空氣聲”路徑的貢獻(xiàn)量，那么進(jìn)氣口位置要距離乘員艙越遠(yuǎn)越好。而從降低車(chē)外通過(guò)噪聲指標(biāo)的角度出發(fā)，進(jìn)氣口應(yīng)避免直接朝向車(chē)輛的左 / 右兩側(cè)，最好隱藏在機(jī)艙的內(nèi)部。此外，如果從提升發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的角度來(lái)講，應(yīng)該盡量保證進(jìn)氣口位置的空氣 溫度較低，不能距離排氣歧管太近，避免發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的高溫空氣繞流，這樣可以讓充足的冷空 氣進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒性能。綜上所述，對(duì)于進(jìn)氣口位置的設(shè)計(jì)選擇，類(lèi)似于進(jìn)氣系統(tǒng)的消聲量性能與內(nèi)阻背壓目標(biāo)一樣，都需要進(jìn)行全面評(píng)估與綜合權(quán)衡。通常來(lái) 講，進(jìn)氣口處的噪聲水平對(duì)車(chē)內(nèi)和車(chē)外的影響都較大，對(duì)于搭載非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)型，進(jìn)氣口 噪聲源的主要成分包括周期性的壓力脈動(dòng)噪聲、渦流或紊流噪聲、進(jìn)氣管路的氣柱共振噪聲、 進(jìn)氣歧管與氣缸之間的赫姆霍茲共振噪聲等。

5.2 進(jìn)氣系統(tǒng)的常見(jiàn)噪聲問(wèn)題

5.2.1　進(jìn)氣系統(tǒng)的周期性壓力脈動(dòng)噪聲 

一般情況下，周期性的壓力脈動(dòng)噪聲是進(jìn)氣口噪聲中最主要的成分，這是由于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸進(jìn)氣門(mén)周期性地開(kāi)啟和閉合運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致進(jìn)氣管路內(nèi)的壓力發(fā)生間歇性的波動(dòng)而產(chǎn)生的。在發(fā)動(dòng)機(jī) 的工作過(guò)程中，當(dāng)氣缸的進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)，新鮮空氣會(huì)進(jìn)入氣缸之中，由于進(jìn)氣管道內(nèi)空氣的快速流動(dòng)，在進(jìn)氣管路中會(huì)形成一個(gè)明顯的壓力脈沖，這個(gè)壓力脈動(dòng)會(huì)隨著缸體活塞位置的改變而變化，并受到機(jī)械阻尼和氣動(dòng)阻尼的作用而發(fā)生衰減。同樣的，當(dāng)氣缸的進(jìn)氣口關(guān)閉時(shí)，由于瞬時(shí)壓差的作用也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力脈動(dòng)，也會(huì)逐漸地減弱或消失。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中，這兩種壓力脈動(dòng)會(huì)周期性地交替出現(xiàn)，從而導(dǎo)致了在進(jìn)氣口位置周期性壓力脈動(dòng)噪聲的形成。

由于這種周期性的壓力脈動(dòng)噪聲是進(jìn)氣門(mén)開(kāi)閉過(guò)程引起的，因此，壓力脈動(dòng)頻率 fp與運(yùn)行轉(zhuǎn)速、氣缸數(shù)和沖程數(shù)等發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)參數(shù)直接相關(guān)，其頻率解析計(jì)算的表達(dá)式如式（5-1）所示。

式中，k = 1,2,3…為簡(jiǎn)諧階次；n 為發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；Z 為發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸數(shù)；t為發(fā)動(dòng)機(jī)的沖程數(shù)。周期性的進(jìn)氣壓力脈動(dòng)噪聲通常有明顯的階次特征，其噪聲能量主要是集中在較低的頻率范圍，并有可能引起進(jìn)氣管口和進(jìn)氣零部件（比如空濾器）薄壁結(jié)構(gòu)的低頻聲輻射問(wèn)題，或者 通過(guò)與車(chē)身連接部件的“結(jié)構(gòu)聲”傳遞路徑，引起車(chē)內(nèi)的低頻振動(dòng)或轟鳴問(wèn)題。

5.2.2　進(jìn)氣系統(tǒng)的湍流噪聲

由于進(jìn)氣系統(tǒng)的周期性壓力脈動(dòng)、進(jìn)氣管道內(nèi)部的障礙物、管道內(nèi)壁表面的粗糙度不均勻 性，以及空氣黏性等原因，進(jìn)氣管道內(nèi)的空氣流動(dòng)特性也不穩(wěn)定，因此出現(xiàn)大量的湍流或者渦 旋脫落現(xiàn)象，并伴隨著空氣壓力的波動(dòng)，形成所謂的湍流噪聲或者紊流噪聲。進(jìn)氣系統(tǒng)的湍流 噪聲頻率與進(jìn)氣氣流的不穩(wěn)定狀態(tài)密切相關(guān)，通常氣流的流速越快或者渦旋脫落的速度越快， 湍流噪聲的頻率就越高，一般都會(huì)超過(guò) 1000Hz。但是，這種湍流噪聲頻率又是不穩(wěn)定的，具有不確定性的隨機(jī)特征，這是因?yàn)檫M(jìn)氣氣流動(dòng)態(tài)流形的不規(guī)律性造成的。

當(dāng)進(jìn)氣管路的內(nèi)部氣流經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單幾何形狀的障礙物時(shí)，其湍流噪聲的主要峰值頻率fv可以 利用式（5-2）進(jìn)行粗略估算。

式中，Sh為斯特勞哈爾數(shù)，為與雷諾系數(shù)相關(guān)的無(wú)量綱數(shù)，在進(jìn)氣系統(tǒng)氣動(dòng)噪聲分析中，通常的取值范圍在 0.14 ~ 0.5 之間；U 為空氣氣流的速度；d 為氣流流經(jīng)障礙物的特征尺寸； k = 1,2,3…為諧波階次數(shù)。

5.2.3　進(jìn)氣系統(tǒng)的氣柱共振噪聲

氣柱共振噪聲是由發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)，進(jìn)氣管道中的空氣柱共振導(dǎo)致的進(jìn)氣噪聲源。當(dāng)進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉后，進(jìn)氣管路的一端就被封閉，而另一端直接與外部空氣相通，從而形成了一端開(kāi) 口，而一端封閉的氣柱管路。當(dāng)進(jìn)氣氣流脈動(dòng)頻率與氣柱的特定階次固有頻率接近時(shí)，就容易 激勵(lì)出對(duì)應(yīng)階次的氣柱共振現(xiàn)象，并通過(guò)進(jìn)氣管口向外輻射噪聲或引起進(jìn)氣管路的結(jié)構(gòu)共振問(wèn) 題。通過(guò)計(jì)算兩端分別“開(kāi)口—封閉”狀態(tài)的進(jìn)氣管路氣柱固有頻率，可以大致推算出氣柱共    振噪聲的特征階次頻率 fr，如式（5-3）所示。

從式（5-3）中可以得出，氣柱共振噪聲頻率主要是與進(jìn)氣管路的長(zhǎng)度相關(guān)，兩者之間為反比關(guān)系，進(jìn)氣管路的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，氣柱共振噪聲的頻率就越低。通常的，進(jìn)氣系統(tǒng)氣柱共振噪聲 的特征階次頻率主要分布在 1000Hz 以下的中低頻率范圍之內(nèi)，并且高于周期性的壓力脈動(dòng)噪聲頻率。

5.2.4　進(jìn)氣系統(tǒng)的赫姆霍茲共振噪聲

因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)氣缸與進(jìn)氣歧管直接相連，每個(gè)氣缸與相對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣歧管支管都組成了一端封 閉的赫姆霍茲類(lèi)型共振腔，這就容易引起氣體壓力脈動(dòng)激勵(lì)的氣缸聲腔共振噪聲問(wèn)題。所以， 根據(jù)赫姆霍茲消聲器共振頻率的解析計(jì)算方法，可以類(lèi)推出發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的一階固有頻率 fH，如式（5-4）所示。

氣缸容積 V 會(huì)跟隨活塞運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變化，因此，氣缸的赫姆霍茲共振峰值噪聲也就分布在較寬的低頻范圍。由于汽車(chē)行業(yè)目前普遍采用的是多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，各氣缸之間存在著相互的干擾 影響，于是這種氣缸共振低頻噪聲問(wèn)題就不再那么顯著和重要，也不是進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲的主要組 成成分。

對(duì)于搭載渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 性能開(kāi)發(fā)而言，進(jìn)氣口噪聲除了包括上述 4 種進(jìn)氣噪聲成分之外，更為突出的是由于渦輪、壓氣機(jī)、執(zhí)行器和冷卻器等增壓系統(tǒng)零部件引起 的復(fù)雜噪聲問(wèn)題，比如喘振噪聲、泄氣聲、嘯叫和異響等。

5.3 進(jìn)氣系統(tǒng)NVH 零部件的聲學(xué)特性分析

根據(jù)噪聲控制機(jī)理的不同，進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 消聲元件可分為主動(dòng)式、半主動(dòng)式和被動(dòng)式 3 種。其中主動(dòng)式和半主動(dòng)式的進(jìn)氣消聲元件通常采用閉環(huán)或開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，在整車(chē)的不同工況 條件下，執(zhí)行不同的進(jìn)氣控制策略，從而優(yōu)化與改善進(jìn)氣系統(tǒng)的綜合性能。主動(dòng)式進(jìn)氣消聲元 件通常是使用特定傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)進(jìn)氣管道聲波的傳遞特性，通過(guò)發(fā)聲裝置產(chǎn)生與噪聲頻率和 幅值相同，而相位相反的聲波，通過(guò)聲波的干涉作用，與入射聲波相互疊加抵消，實(shí)現(xiàn)特定頻率范圍的噪聲控制。半主動(dòng)式的進(jìn)氣消聲器通常是通過(guò)不同形式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過(guò)控制進(jìn)氣氣 流的路徑變化，在不同整車(chē)工況下，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的進(jìn)氣性能。但是，由于半主動(dòng)式和主動(dòng)式的進(jìn) 氣系統(tǒng)消聲元件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，涉及更多工況的整車(chē)性能控制標(biāo)定工作，因此在量 產(chǎn)車(chē)型上的搭載應(yīng)用較少。而被動(dòng)式的消聲元件沒(méi)有采用復(fù)雜的控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可靠性高，所以是目前汽車(chē)進(jìn)氣系統(tǒng) NVH 性能開(kāi)發(fā)中廣泛采用的主流設(shè)計(jì)方案。

按照消聲機(jī)理的不同，被動(dòng)式的進(jìn)氣消聲元件可分為 3 類(lèi)，分別為抗性消聲元件、阻性消聲元件和阻抗復(fù)合式消聲元件。

1）抗性消聲器是在入射聲波通過(guò)抗性消聲元件時(shí)，令聲波傳播的空間發(fā)生變化，引起聲   阻抗的變化，進(jìn)而發(fā)生干涉、反射和透射等聲學(xué)現(xiàn)象，從而降低特定頻率范圍的聲能量傳播， 用于消減中低頻的進(jìn)氣噪聲。由于抗性消聲器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能在工作環(huán)境較為惡劣的進(jìn)氣系統(tǒng) 中保持良好的可靠性，且成本較低，在進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲控制中應(yīng)用最多?？剐韵暺鹘Y(jié)構(gòu)形式是 影響消聲能力的關(guān)鍵設(shè)計(jì)要素，通常分為擴(kuò)張式消聲器和旁支式消聲器兩種類(lèi)型，可依據(jù)發(fā)動(dòng) 機(jī)艙的空間布置情況選擇使用。

2）進(jìn)氣系統(tǒng)阻性消聲元件主要是通過(guò)多孔吸聲材料，吸收和耗散聲波能量，具有體積小， 消聲頻帶寬等特點(diǎn)，適用于降低中高頻的進(jìn)氣噪聲。與抗性消聲元件相比，多孔吸聲材料容易 發(fā)生損耗，尤其是要避免被吸入到渦輪增壓器或發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室之中，因此通常大多數(shù)是應(yīng)用在 空濾器進(jìn)氣管部分。

3）阻抗復(fù)合式消聲元件是將阻性吸聲材料和抗性結(jié)構(gòu)消聲器進(jìn)行集成組合，通常是在抗 性消聲元件的內(nèi)腔布置嵌入阻性多孔材料，提升抗性結(jié)構(gòu)消聲器的消聲頻帶寬度和消聲量。值 得注意的是，部分車(chē)型為了解決進(jìn)氣系統(tǒng)渦輪增壓的高頻噪聲問(wèn)題，在渦輪增壓器的前端或后 端采用內(nèi)置吸聲材料的復(fù)合消聲元件，雖然能夠有效改善車(chē)輛初期使用階段的 NVH 性能感知體驗(yàn)。但由于增壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管路的流速較高，吸聲材料會(huì)逐漸地?fù)p耗，隨著車(chē)輛行駛里程或 使用時(shí)間的增加，發(fā)動(dòng)機(jī)性能和進(jìn)氣降噪水平都將嚴(yán)重地劣化。

在設(shè)計(jì)進(jìn)氣系統(tǒng)的消聲元件時(shí)，需要根據(jù)進(jìn)氣噪聲特性和消聲器聲學(xué)特性進(jìn)行分析比較， 常用的聲學(xué)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有 4 類(lèi)，分別是傳遞損失、插入損失、聲壓級(jí)差值和管口聲壓級(jí)。在實(shí)際工程應(yīng)用中，一般都會(huì)綜合以上各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，針對(duì)整個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)和單個(gè)消聲元件分別 進(jìn)行全面的聲學(xué)特性評(píng)價(jià)。

通常來(lái)講，狹義的進(jìn)氣系統(tǒng)是指發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)體與進(jìn)氣口之間的氣流通道部分，其中比較常用或重要的進(jìn)氣消聲元件有空氣濾清器、低頻諧振腔、中高頻諧振腔、波長(zhǎng)管和編織管等零 部件，以下將對(duì)這些進(jìn)氣消聲元件介紹它們的聲學(xué)特性和工程應(yīng)用情況。 

本書(shū)內(nèi)容簡(jiǎn)介：本書(shū)重點(diǎn)針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)NVH性能開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重點(diǎn)機(jī)構(gòu)和零部件系統(tǒng)分別進(jìn)行了闡述，共分成8章：第1章為發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)激勵(lì)的基本原理和理論基礎(chǔ)部分，主要介紹了單缸和多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)激勵(lì)分析機(jī)理。第2章則詳細(xì)地闡述了發(fā)動(dòng)機(jī)平衡性設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的概念方法和常見(jiàn)的衍生NVH問(wèn)題。第3章從發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的分類(lèi)、發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的測(cè)試評(píng)價(jià)及各種類(lèi)型噪聲的識(shí)別分析技術(shù)等，并提供了較全面的問(wèn)題分析排查方法和工程解決措施方案。第4章詳盡地闡述了各種類(lèi)型的增壓器噪聲問(wèn)題。第5章介紹了進(jìn)氣系統(tǒng)的NVH性能集成開(kāi)發(fā)流程、常見(jiàn)的進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲問(wèn)題、進(jìn)氣系統(tǒng)關(guān)鍵零部件的聲學(xué)特性分析和進(jìn)氣系統(tǒng)的聲增強(qiáng)技術(shù)。第6章介紹了排氣系統(tǒng)NVH性能集成開(kāi)發(fā)的要素、不同消聲器類(lèi)型的聲學(xué)特性分析和排氣系統(tǒng)的常見(jiàn)噪聲問(wèn)題。第7章介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)的噪聲問(wèn)題。第8章介紹了常見(jiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)NVH性能開(kāi)發(fā)典型案例。

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第1章　發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)激勵(lì)分析1

1.1　發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)介1

1.2　中心式曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析4

1.3　偏心式曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析8

1.4　單缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的質(zhì)量換算9

1.4.1　活塞組的等效質(zhì)量換算9

1.4.2　曲軸組的等效質(zhì)量換算10

1.4.3　連桿組的等效質(zhì)量換算11

1.4.4　曲柄連桿機(jī)構(gòu)的兩質(zhì)點(diǎn)力系簡(jiǎn)化模型12

1.5　單缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析13

1.5.1　缸內(nèi)氣體作用力13

1.5.2　往復(fù)慣性力14

1.5.3　離心慣性力15

1.6　單缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的力傳遞分解和受力分析15

1.6.1　活塞銷(xiāo)中心的作用力和力傳遞分解15

1.6.2　曲柄銷(xiāo)中心的力傳遞分解和受力分析16

1.6.3　曲軸主軸頸的力傳遞分解和輸出轉(zhuǎn)矩16

1.6.4　曲柄連桿機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)轉(zhuǎn)矩和慣性轉(zhuǎn)矩17

1.6.5　曲柄連桿機(jī)構(gòu)的傾覆力矩分析18

1.6.6　曲軸主軸頸的反作用力分析18

1.6.7　單缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的激勵(lì)載荷分析19

1.7　多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)激勵(lì)分析20

1.7.1　多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸序號(hào)和曲柄圖20

1.7.2　多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄排列和發(fā)火順序21

1.7.3　多缸發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)源的合成分析22

第2章　發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡性設(shè)計(jì)分析25

2.1　發(fā)動(dòng)機(jī)平衡的基本概念26

2.2　單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡性分析26

2.2.1　離心慣性力的平衡分析27

2.2.2　往復(fù)慣性力的平衡分析28

2.3　直列式多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡性方法33

2.3.1　多缸發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)離心慣性力和力矩的平衡方法33

2.3.2　多缸發(fā)動(dòng)機(jī)往復(fù)慣性力和力矩的平衡方法35

2.4　直列式四沖程4缸發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)36

2.5　直列式四沖程3缸發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)38

2.5.1　3缸發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)源分析和平衡方案39

2.5.2　3缸發(fā)動(dòng)機(jī)混合動(dòng)力平臺(tái)開(kāi)發(fā)的平衡方案41

2.5.3　3缸發(fā)動(dòng)機(jī)平衡軸機(jī)構(gòu)的NVH性能測(cè)試對(duì)比41

2.6　平衡軸機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求43

2.7　平衡軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的常見(jiàn)噪聲問(wèn)題44

2.7.1　平衡軸齒輪傳動(dòng)NVH問(wèn)題的案例44

2.7.2　平衡軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)NVH性能的控制47

2.7.3　橡膠減振齒輪在平衡軸機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用50

2.7.4　剪刀齒輪在平衡軸機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用51

2.7.5　非金屬齒輪在平衡軸機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用52

2.8　仿真分析技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)平衡開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用53

2.9　多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部平衡分析53

第3章　發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲分析控制55

3.1　發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的分類(lèi)55

3.2　發(fā)動(dòng)機(jī)輻射噪聲的測(cè)試評(píng)價(jià)58

3.2.1　基于整車(chē)狀態(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)噪聲測(cè)試評(píng)價(jià)58

3.2.2　基于發(fā)動(dòng)機(jī)NVH臺(tái)架消聲室的發(fā)動(dòng)機(jī)輻射噪聲測(cè)試評(píng)價(jià)59

3.3　發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒噪聲62

3.3.1　燃燒噪聲的分類(lèi)63

3.3.2　基于缸內(nèi)壓力頻譜特征的燃燒噪聲分析64

3.3.3　燃燒噪聲的振動(dòng)噪聲傳遞特征分析67

3.3.4　燃燒噪聲開(kāi)發(fā)的控制69

3.4　增壓直噴汽油機(jī)爆燃噪聲的診斷控制71

3.4.1　普通爆燃與超級(jí)爆燃72

3.4.2　整車(chē)狀態(tài)的超級(jí)爆燃排查診斷73

3.4.3　超級(jí)爆燃的影響因素與控制措施74

3.5　發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械噪聲簡(jiǎn)述75

3.6　活塞敲擊噪聲的分析控制76

3.6.1　常見(jiàn)的活塞敲擊現(xiàn)象78

3.6.2　活塞敲擊噪聲的類(lèi)型78

3.6.3　活塞敲缸的機(jī)理分析79

3.6.4　改善活塞敲缸問(wèn)題的措施方案80

3.6.5　活塞銷(xiāo)敲擊的機(jī)理分析82

3.6.6　常見(jiàn)的活塞銷(xiāo)敲擊現(xiàn)象83

3.6.7　改善活塞銷(xiāo)敲擊問(wèn)題的措施方案83

3.7　配氣機(jī)構(gòu)噪聲的分析控制84

3.7.1　配氣機(jī)構(gòu)氣門(mén)驅(qū)動(dòng)方式的類(lèi)型85

3.7.2　配氣機(jī)構(gòu)的常見(jiàn)噪聲問(wèn)題87

3.7.3　改善配氣機(jī)構(gòu)噪聲問(wèn)題的措施方案89

3.8　正時(shí)鏈傳動(dòng)噪聲的分析控制96

3.8.1　正時(shí)鏈傳動(dòng)與正時(shí)同步帶傳動(dòng)的性能比較97

3.8.2　正時(shí)鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成99

3.8.3　 正時(shí)鏈傳動(dòng)的不均勻性分析（多邊形效應(yīng)）102

3.8.4　正時(shí)鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的常見(jiàn)噪聲問(wèn)題104

3.8.5　改善正時(shí)鏈傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲問(wèn)題的措施方案107

3.9　正時(shí)同步帶傳動(dòng)噪聲的分析控制112

3.9.1　正時(shí)同步帶傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成112

3.9.2　正時(shí)同步帶的振動(dòng)特性分析116

3.9.3　正時(shí)同步帶傳動(dòng)系統(tǒng)的常見(jiàn)噪聲問(wèn)題118

3.9.4　改善正時(shí)同步帶傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲問(wèn)題的措施方案122

3.10　發(fā)動(dòng)機(jī)前端附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)噪聲的分析控制125

3.10.1　發(fā)動(dòng)機(jī)前端附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成126

3.10.2　發(fā)動(dòng)機(jī)前端附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)特性分析131

3.10.3　多楔帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)與打滑132

3.10.4　發(fā)動(dòng)機(jī)前端附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的常見(jiàn)噪聲問(wèn)題134

3.10.5　改善發(fā)動(dòng)機(jī)前端附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)噪聲問(wèn)題的措施方案140

3.11　發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的識(shí)別分析技術(shù)143

3.11.1　發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲識(shí)別方法的分類(lèi)144

3.11.2　傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲識(shí)別方法145

3.11.3　基于信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲識(shí)別方法150

3.11.4　基于聲學(xué)傳感器陣列的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲識(shí)別方法156

3.11.5　基于智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲識(shí)別方法159

第4章　廢氣渦輪增壓器系統(tǒng)的噪聲分析控制161

4.1　廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成165

4.1.1　廢氣渦輪系統(tǒng)165

4.1.2　壓氣機(jī)系統(tǒng)167

4.1.3　中間軸承系統(tǒng)168

4.1.4　廢氣旁通閥系統(tǒng)169

4.1.5　進(jìn)氣旁通閥系統(tǒng)169

4.1.6　中冷器170

4.2　廢氣渦輪增壓噪聲的分類(lèi)171

4.3　喘振172

4.3.1　喘振的常見(jiàn)工況172

4.3.2　喘振的類(lèi)型173

4.3.3　喘振的機(jī)理174

4.3.4　喘振的識(shí)別方法175

4.3.5　改善喘振問(wèn)題的措施方案175

4.4　輕度喘振噪聲177

4.5　泄氣聲180

4.6　同步噪聲183

4.6.1　同步脈沖噪聲185

4.6.2　同步振動(dòng)噪聲186

4.6.3　同步脈沖噪聲與同步振動(dòng)噪聲的識(shí)別190

4.7　次同步噪聲191

4.7.1　軸承類(lèi)型與油膜穩(wěn)定性191

4.7.2　次同步噪聲與油膜渦動(dòng)193

4.7.3　徑向軸承浮環(huán)類(lèi)型與油膜渦動(dòng)195

4.7.4　改善次同步噪聲問(wèn)題的措施方案196

4.8　次同步純音197

4.9　超同步脈沖噪聲198

4.10　高階諧次噪聲199

4.11　葉片通過(guò)頻率噪聲201

4.12　葉尖間隙氣動(dòng)噪聲203

4.13　電鋸噪聲205

4.14　執(zhí)行器異響207

4.14.1　廢氣旁通閥執(zhí)行器的異響問(wèn)題207

4.14.2　進(jìn)氣旁通閥執(zhí)行器的異響問(wèn)題208

第5章　進(jìn)氣系統(tǒng)NVH開(kāi)發(fā)與工程實(shí)踐210

5.1　基于整車(chē)的進(jìn)氣系統(tǒng)NVH性能集成開(kāi)發(fā)流程211

5.2　進(jìn)氣系統(tǒng)的常見(jiàn)噪聲問(wèn)題213

5.2.1　進(jìn)氣系統(tǒng)的周期性壓力脈動(dòng)噪聲213

5.2.2　進(jìn)氣系統(tǒng)的湍流噪聲213

5.2.3　進(jìn)氣系統(tǒng)的氣柱共振噪聲214

5.2.4　進(jìn)氣系統(tǒng)的赫姆霍茲共振噪聲214

5.3　進(jìn)氣系統(tǒng)NVH零部件的聲學(xué)特性分析214

5.3.1　空濾器的聲學(xué)特性設(shè)計(jì) 215

5.3.2　低頻諧振腔的聲學(xué)特性分析220

5.3.3　1/4波長(zhǎng)管的聲學(xué)特性分析221

5.3.4　1/2波長(zhǎng)管的聲學(xué)特性分析223

5.3.5　高頻諧振腔的聲學(xué)特性分析223

5.3.6　編織管的聲學(xué)特性分析226

5.4　進(jìn)氣系統(tǒng)的聲增強(qiáng)技術(shù)227

5.4.1　進(jìn)氣系統(tǒng)的聲傳導(dǎo)增強(qiáng)裝置228

5.4.2　進(jìn)氣系統(tǒng)的電子模擬聲裝置230

第6章　排氣系統(tǒng)NVH開(kāi)發(fā)與工程實(shí)踐231

6.1　排氣系統(tǒng)NVH開(kāi)發(fā)概述231

6.1.1　排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成231

6.1.2　排氣系統(tǒng)的主要功能和設(shè)計(jì)要點(diǎn)232

6.1.3　基于整車(chē)的排氣系統(tǒng)NVH性能集成開(kāi)發(fā)流程介紹233

6.2　排氣系統(tǒng)消聲器的聲學(xué)特性分析237

6.2.1　排氣系統(tǒng)的阻性消聲器238

6.2.2　排氣系統(tǒng)的抗性消聲器239

6.2.3　排氣系統(tǒng)的復(fù)合阻抗式消聲器241

6.2.4　排氣系統(tǒng)的擴(kuò)散式消聲器242

6.3　排氣系統(tǒng)的常見(jiàn)噪聲問(wèn)題243

6.3.1　排氣系統(tǒng)的周期性壓力脈動(dòng)噪聲244

6.3.2　排氣系統(tǒng)的管路駐波噪聲244

6.3.3　排氣系統(tǒng)的赫姆霍茲共振噪聲245

6.3.4　排氣系統(tǒng)的孔腔流激振蕩噪聲245

6.3.5　排氣系統(tǒng)的沖擊波噪聲247

6.3.6　排氣系統(tǒng)的氣流噪聲249

6.3.7　排氣系統(tǒng)的異響251

6.4　排氣系統(tǒng)的雙模式控制技術(shù)252

6.4.1　雙模式排氣系統(tǒng)的閥門(mén)裝置和驅(qū)動(dòng)方式252

6.4.2　雙模式排氣系統(tǒng)的匹配開(kāi)發(fā)要點(diǎn)253

第7章　燃油系統(tǒng)噪聲的分析控制255

7.1　發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)噪聲控制的概述255

7.1.1　發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)的組成255

7.1.2　發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)的功能作用255

7.1.3　怠速工況的發(fā)動(dòng)機(jī)高壓燃油噴射系統(tǒng)噪聲分析256

7.2　噴油器噪聲的分析控制257

7.2.1　噴油器的工作原理257

7.2.2　噴油器噪聲問(wèn)題的現(xiàn)象機(jī)理258

7.2.3　改善噴油器噪聲問(wèn)題的措施方案259

7.3　高壓油泵噪聲的分析控制261

7.3.1　高壓油泵的工作原理261

7.3.2　高壓油泵噪聲問(wèn)題的現(xiàn)象機(jī)理262

7.3.3　改善高壓油泵噪聲問(wèn)題的措施方案262

7.4　炭罐電磁閥噪聲的分析控制264

7.4.1　炭罐電磁閥的工作原理264

7.4.2　炭罐電磁閥噪聲問(wèn)題的現(xiàn)象機(jī)理266

7.4.3　改善炭罐電磁閥噪聲問(wèn)題的措施方案266

第8章　發(fā)動(dòng)機(jī)NVH性能開(kāi)發(fā)案例269

8.1　混合動(dòng)力總成系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)加速粗糙聲269

8.1.1　問(wèn)題現(xiàn)象269

8.1.2　解決思路270

8.1.3　措施方案271

8.2　前端附件輪系傳動(dòng)帶的橫向振動(dòng)噪聲異響271

8.2.1　問(wèn)題現(xiàn)象271

8.2.2　問(wèn)題測(cè)試和排查分析272

8.2.3　曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)激勵(lì)的測(cè)試對(duì)比273

8.2.4　整車(chē)靜置狀態(tài)的附件傳動(dòng)帶頻響特征測(cè)試274

8.2.5　措施方案275

8.3　BSG混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的前端輪系傳動(dòng)帶縱向振動(dòng)控制與壓縮機(jī)嘯叫275

8.3.1　問(wèn)題現(xiàn)象275

8.3.2　問(wèn)題測(cè)試和排查分析276

8.3.3　潛在的機(jī)理分析278

8.3.4　解決思路280

8.3.5　措施方案281

8.4　急加速過(guò)程的節(jié)氣門(mén)嘯叫281

8.4.1　問(wèn)題現(xiàn)象281

8.4.2　問(wèn)題測(cè)試和排查分析282

8.4.3　潛在的機(jī)理分析283

8.4.4　措施方案284

8.5　不銹鋼排氣歧管的流致噪聲問(wèn)題分析控制285

8.5.1　問(wèn)題現(xiàn)象285

8.5.2　問(wèn)題測(cè)試和排查分析285

8.5.3　潛在的機(jī)理分析287

8.5.4　排氣歧管的流致噪聲CFD仿真分析優(yōu)化287

8.5.5　措施方案288

8.6　怠速關(guān)空調(diào)工況燃油管路壓力脈動(dòng)引起的車(chē)內(nèi)噪聲289

8.6.1　問(wèn)題現(xiàn)象289

8.6.2　排查分析289

8.6.3　潛在的機(jī)理分析290

8.6.4　解決思路291

8.6.5　措施方案292

8.7　發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸直驅(qū)的旋片式機(jī)械真空泵噪聲問(wèn)題分析優(yōu)化293

8.7.1　問(wèn)題背景293

8.7.2　問(wèn)題測(cè)試和排查分析293

8.7.3　機(jī)械真空泵脈動(dòng)噪聲的傳遞路徑分析296

8.7.4　解決思路297

8.7.5　措施方案297

參考文獻(xiàn)299

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作者簡(jiǎn)介

張軍，工學(xué)博士，畢業(yè)于上海交通大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)與理論專(zhuān)業(yè)，正高級(jí)工程師，始終堅(jiān)守在振動(dòng)噪聲領(lǐng)域研究和車(chē)型產(chǎn)品NVH性能開(kāi)發(fā)工作的第一線，擅長(zhǎng)快速解決NVH領(lǐng)域的“疑難雜癥”，積極開(kāi)展汽車(chē)NVH技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究和流程體系建設(shè)，探索汽車(chē)NVH技術(shù)與智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的融合實(shí)踐，積極推動(dòng)中國(guó)自主品牌汽車(chē)企業(yè)的NVH開(kāi)發(fā)核心技術(shù)發(fā)展與NVH專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)，已發(fā)表學(xué)術(shù)論文140多篇申請(qǐng)專(zhuān)利40多項(xiàng)，兼任多所高校的研究生指導(dǎo)老師，兼任國(guó)內(nèi)外多個(gè)學(xué)術(shù)期刊的審稿人，現(xiàn)為賽力斯汽車(chē)有限公司資深NVH專(zhuān)家。

本書(shū)由機(jī)械工業(yè)出版社出版，本文經(jīng)出版方授權(quán)發(fā)布。