日本无码免费高清在线|成人日本在线观看高清|A级片免费视频操逼欧美|全裸美女搞黄色大片网站|免费成人a片视频|久久无码福利成人激情久久|国产视频一二国产在线v|av女主播在线观看|五月激情影音先锋|亚洲一区天堂av

  • 手機(jī)站
  • 小程序

    汽車測(cè)試網(wǎng)

  • 公眾號(hào)

    • 汽車測(cè)試網(wǎng)

    • 在線課堂

    • 電車測(cè)試

汽車進(jìn)氣噪聲的分析及優(yōu)化

2018-02-27 12:22:36·  
　
1 引言汽車的進(jìn)氣系統(tǒng)除了為發(fā)動(dòng)機(jī)提供充足、干凈的空氣外，還應(yīng)具備降低發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣噪的作用。目前，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)水平和制造技術(shù)不斷提高，發(fā)動(dòng)機(jī)工作中產(chǎn)生的機(jī)械噪聲和燃燒噪聲正逐漸降低，進(jìn)氣口噪聲對(duì)整車通過噪聲和車內(nèi)噪聲的影響也越來越明顯。因而，設(shè)計(jì)合理的進(jìn)氣系統(tǒng)，是控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣噪聲的有效途徑。 進(jìn)氣
1 引言
    
汽車的進(jìn)氣系統(tǒng)除了為發(fā)動(dòng)機(jī)提供充足、干凈的空氣外，還應(yīng)具備降低發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣噪的作用。目前，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)水平和制造技術(shù)不斷提高，發(fā)動(dòng)機(jī)工作中產(chǎn)生的機(jī)械噪聲和燃燒噪聲正逐漸降低，進(jìn)氣口噪聲對(duì)整車通過噪聲和車內(nèi)噪聲的影響也越來越明顯。因而，設(shè)計(jì)合理的進(jìn)氣系統(tǒng)，是控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣噪聲的有效途徑。 進(jìn)氣系統(tǒng)的噪聲主要是指進(jìn)氣口處的噪聲，這個(gè)噪聲離駕駛室的距離最近，對(duì)車內(nèi)噪聲貢獻(xiàn)較大，同時(shí)，進(jìn)氣口噪聲也是汽車最主要的通過噪聲源。另外，空氣濾清器和消聲元件的剛度不足時(shí)，還會(huì)引起很大的輻射噪聲。
    
進(jìn)氣系統(tǒng)由管道和消聲元件組成，消聲元件包括擴(kuò)張消聲器、赫姆霍茲消聲器和四分之一波長(zhǎng)管等。這些元件可使一些頻率的聲波通過，同時(shí)阻止了另一些頻率的聲波傳遞，這樣就起到了消聲的效果。
 
2 問題分析
   
2.1 問題的提出
    
某轎車在三檔急加速工況下，測(cè)得245Hz ～275Hz 頻段內(nèi)駕駛員右耳處噪聲水平偏高，無法滿足整車噪聲水平要求，并且該區(qū)域與發(fā)動(dòng)機(jī)的四階噪聲在轉(zhuǎn)速為3800～4100rpm 處疊加，經(jīng)噪聲源識(shí)別得知進(jìn)氣系統(tǒng)貢獻(xiàn)量最大，為此，需要對(duì)此進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的分析、改進(jìn)。
    
2.2 理論依據(jù)
    
對(duì)于消聲元件和系統(tǒng)的消聲效果通常有四個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)：傳遞損失、插入損失、聲壓級(jí)差值和聲壓級(jí)。傳遞損失一般用來評(píng)價(jià)單個(gè)消聲元件，插入損失和聲壓級(jí)一般用來評(píng)價(jià)整個(gè)系統(tǒng)的消聲效果。
   
一般在評(píng)價(jià)單個(gè)消聲元件的消聲效果或者初步評(píng)估系統(tǒng)的消聲性能時(shí)，通常用傳遞損失方法。目前，傳遞損失也是評(píng)價(jià)消聲元件消聲效果最常用、最簡(jiǎn)單的一種方法。圖1 所示為傳遞損失測(cè)量示意圖：
圖1 傳遞損失測(cè)量示意圖 
圖1  傳遞損失測(cè)量示意圖
    
從聲學(xué)角度考慮，空氣濾清器就是一個(gè)進(jìn)氣消聲器。當(dāng)消聲器進(jìn)出口滿足平面波條件時(shí)，消聲器的傳遞損失可表示為：
公式 
公式1 消聲器傳遞損失的計(jì)算公式
    
式中，Si為消聲器入口面積、Pi為入口聲壓，So為出口面積，Po為出口聲壓。
    
2.3 計(jì)算分析
    
為了進(jìn)行相關(guān)的改進(jìn)、優(yōu)化，對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行傳遞損失分析，需要先獲得進(jìn)氣系統(tǒng)的傳遞損失特性，作為后續(xù)的優(yōu)化的基礎(chǔ)模型和參考依據(jù)。
    
圖2 為某在開發(fā)車型進(jìn)氣系統(tǒng)，其中聲學(xué)有限元模型利用Virtual.lab軟件中Cavity meshing模塊建立，所建立的單元均為六面體單元。
圖2 進(jìn)氣系統(tǒng)模型示意 
圖2  進(jìn)氣系統(tǒng)模型示意
    
該模型濾芯流阻率取10000Pa·s/m2，孔隙率取90% ，結(jié)構(gòu)因子取2，使用Virtual.lab計(jì)算得到傳遞損失曲線如圖3所示。
圖3 進(jìn)氣系統(tǒng)傳遞損失曲線圖 
圖3 進(jìn)氣系統(tǒng)傳遞損失曲線圖
  
2.4  結(jié)果分析
    
從圖3 傳遞損失曲線可以看出，此進(jìn)氣系統(tǒng)在 90Hz、245Hz 、360Hz 附近降噪能力不佳，且試驗(yàn)測(cè)得在245Hz —275Hz 范圍內(nèi)車內(nèi)噪聲偏高，為了有針對(duì)性地降低噪聲水平，要重點(diǎn)關(guān)注245Hz 附近降噪能力。

3 改進(jìn)方案
    
對(duì)于進(jìn)氣系統(tǒng)的降噪，常用的方法是：根據(jù)實(shí)際問題，增加消聲元件或更改現(xiàn)有消聲元件的結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而達(dá)到降低噪聲的目的。一般進(jìn)氣系統(tǒng)常用的消聲元件有擴(kuò)張消聲器、1/4波長(zhǎng)管、赫姆霍茲消聲器等，可根據(jù)具體問題，選擇不同的消聲元件。
    
3.1 方案概述
    
通過對(duì)現(xiàn)存問題的仿真分析及結(jié)合實(shí)際車輛狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)機(jī)艙布置空間有限，很難再額外增加合適的消聲元件，經(jīng)與現(xiàn)有進(jìn)氣系統(tǒng)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)空濾器消聲容積在現(xiàn)有空濾器中處于較小水平，主要原因是為了保證空濾器上殼體拆卸時(shí)的方便性。
    
一般來說，消聲容積越大越好，對(duì)于擴(kuò)張消聲器來說，其容積越大，傳遞損失可以調(diào)節(jié)的頻帶也就越寬，傳遞損失也可能增加。對(duì)四缸和六缸發(fā)動(dòng)機(jī)來說，一般消聲容積最好達(dá)到10～15L 。事實(shí)上，由于發(fā)動(dòng)機(jī)艙的空間限制，10 ～15L 的消聲容積難以達(dá)到。 從機(jī)艙布置的角度考慮，空濾器消聲容積還有加大的空間，但空濾器加大，就會(huì)造成空濾器上殼體拆卸不便。對(duì)于原設(shè)計(jì)，可直接拆卸上殼體；對(duì)于改進(jìn)方案，加大上殼體后，拆卸時(shí)需要將上殼體平移出來，而不能直接打開，給拆卸造成一定不便。經(jīng)過反復(fù)權(quán)衡，為了達(dá)到整車NVH性能要求，采用在機(jī)艙布置允許范圍內(nèi)加大消聲容積的方案。進(jìn)行傳遞損失分析后，若傳遞損失改善明顯，則制作樣件進(jìn)行試驗(yàn)。
   
3.2 方案分析
    
將空濾器上殼體加高，由于拆卸方式的改變，原狀態(tài)進(jìn)氣管與空濾器殼體連接部位相應(yīng)的改變，但管的直徑、長(zhǎng)度與原狀態(tài)差別不大，改進(jìn)前空濾器消聲容積為7.2L ，改進(jìn)后空濾器消聲容積為10L ，加大了2.8L ，具體改進(jìn)措施見圖4。
圖4 進(jìn)氣系統(tǒng)更改前后結(jié)構(gòu)對(duì)比 
圖4 進(jìn)氣系統(tǒng)更改前后結(jié)構(gòu)對(duì)比
    
為保證原狀態(tài)與加大消聲容積之后系統(tǒng)的可比性，應(yīng)保證計(jì)算邊界條件、提取頻段、隔頻率一致?？諡V器容積加大前后進(jìn)氣系統(tǒng)傳遞損失曲線，如圖5 所示：
圖5 加大空濾器消聲容積前后傳遞損失對(duì)比 
圖5 加大空濾器消聲容積前后傳遞損失對(duì)比
    
從圖5 可以看出，加大空濾器消聲容積之后傳遞損失在 140Hz —400Hz 范圍內(nèi)都有所增加，尤其在245Hz 、360Hz 附近效果更明顯，說明空濾器加大容積之后，可以改善此進(jìn)氣系統(tǒng)的進(jìn)氣噪聲水平，實(shí)車試驗(yàn)效果也表明：改進(jìn)措施的實(shí)際作用良好。

4.試驗(yàn)驗(yàn)證
    
為了驗(yàn)證分析得到的加大空濾器消聲容積的實(shí)際作用效果，制作樣件在實(shí)車上進(jìn)行噪聲測(cè)試。
    
4.1 概述
    
測(cè)試工況：對(duì)改進(jìn)后的進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行三檔急加速工況下車內(nèi)噪聲測(cè)量，并與原狀態(tài)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證改進(jìn)效果。 測(cè)試位置：在駕駛員右耳處，布置麥克風(fēng)，進(jìn)行測(cè)試，具體見圖6。
圖6 試驗(yàn)測(cè)試位置示意 
圖6 試驗(yàn)測(cè)試位置示意
  
4.2 試驗(yàn)結(jié)果
    
從圖7 所示的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，進(jìn)氣系統(tǒng)加大消聲容積之后，在進(jìn)行三檔急加速車內(nèi)噪聲試驗(yàn)時(shí)，駕駛員右耳在3800rpm 附近的噪聲峰值比原狀態(tài)降低了3dB ，效果明顯。盡管此改進(jìn)方案在一定程度上犧牲了空濾器殼體拆卸時(shí)的方便性，但對(duì)提升整車的噪聲水平效果顯著，可以作為后續(xù)更改的方案。
圖7 改進(jìn)前、后試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果對(duì)比 
圖7 改進(jìn)前、后試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果對(duì)比

5 結(jié)論
    
本文從分析整車噪聲水平的貢獻(xiàn)量入手，分析得到導(dǎo)致整車噪聲水平的主要原因?yàn)檫M(jìn)氣噪聲較大，經(jīng)過傳遞損失分析，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，并對(duì)改進(jìn)后的進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行了加速工況下的噪聲測(cè)試，通過與改進(jìn)前對(duì)比，噪聲值有明顯的改善，且整車噪聲水平基本達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，為今后進(jìn)氣噪聲的優(yōu)化提供了一種參考。
 
分享到：
 
反對(duì) 0 舉報(bào) 0 收藏 0 評(píng)論 0
滬ICP備11026917號(hào)-25