发动机进气噪声及汽车nvh简介

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1、发动机进气噪声及汽车NVH简介商研院动总刘明一、汽车噪声噪声是工业社会带来的副产品，它与大气污染和水污染一起被认为是当今世界三大公害。与其他两个公害相比，噪声的影响面最广，感觉最直接，人们反映也最多。汽车作为一种主要的交通工具日益普及和增长，因而汽车噪声所造成的环境污染也日益严重。汽车噪声的种类：产生汽车噪声的主要因素是：空气动力、机械传动、电磁三部分。从结构上可分为发动机噪声,底盘噪声,电器设备噪声,车身噪声。其中发动机噪声占汽车噪声的二分之一以上,包括本体噪声(如发动机振动,配气轴的转动,进、排气门开关等引起的噪声)和进气噪声。随着发动机技术的突飞猛进,发动机噪声有较大幅度的降低。

2、发动机之外的其他噪声来源如传动系噪声、轮胎噪声、排气噪声以及车身壁板结构振动辐射噪声等,对车辆整体噪声的贡献份额相对增大。对于小型高速机和大型增压机来说，进气噪声有时比发动机本体噪声高出多达5dB(A)，成为仅次于排气噪声的主要噪声源。排气噪声是发动机最主要的噪声源，往往比本体噪声高出10-15dB(A).此外,汽车轮胎在高速行驶时,也会引起较大的噪声。这是由于轮胎在地面流动时,位于花纹槽中的空气被地面挤出与重新吸入过程所引起的泵气声,以及轮胎花纹与路面的撞击声。进气噪声1、进气系统发动机是汽车的心脏，而进气系统则是发动机的动脉，也有人将进气系统比喻为汽车的呼吸系统。进气系统的合理性直

3、接影响发动机的性能、寿命，从而影响整机的性能、寿命及环保性。进气系统包含了进气歧管、进气门机构、空气滤清器。空气滤清器一般由进气导流管、空气滤清器盖、空气滤清器外壳和滤芯等组成。空气滤清器的功用主要是滤除空气中的杂质或灰尘，让洁净的空气进入气缸。实践证明，发动机不安装空气滤清器，其寿命将缩短2/3。另外，空气滤清器也有降低进气噪声的作用。2、进气噪声产生机理进排气噪声均属于空气动力噪声，由于气体扰动以及气体和其他物体相互作用而产生的噪声称为空气动力噪声。直接向大气辐射的空气动力噪声包括：进气噪声、排气噪声、冷却风扇噪声。发动机进气噪声是由进气阀周期性开闭而产生的压力波动所形成的。进气噪

4、声主要包括：周期性压力脉动噪声、涡流噪声、气缸的玄姆霍兹共振噪声和进气管的气柱共振噪声。进气阀门开启时，活塞由于上止点下行吸气，临近活塞的气体分子以同样的速度运动，这样在进气管内产生一个压力脉冲，随着活塞的继续运动，它受到阻尼；当进气门关闭时，同样产生一个有一定持续时间的压力脉冲，于是产生了周期性的噪声——脉冲噪声，其噪声频率成分主要集中在200Hz以下的低频范围。同时，进气过程中的高速气流流过进气门流通截面时，会形成涡流噪声，由于进气门流通截面是不断变化的，涡流噪声主要集中在1000-2000Hz之间的高频范围；另外，如果进气管中空气柱的固有频率与周期性进气噪声的主要频率一致时，会产

5、生空气柱共鸣，使进气管中的噪声更加突出。当进气阀关闭时，也会引起发动机进气管道中空气压力和速度的波动，这种波动由气门处以压缩波和稀疏波的形式沿管道向远方传播，并在管道开口端和关闭的气阀之间产生多次反射，产生波动噪声。进气噪声与发动机的进气方式、进气门结构、缸径、凸轮型线等设计因素有关，对同一台发动机来说，受转速影响最大，转速提高一倍，进气噪声可以提高10—15dB(A)进气空气动力噪声（与发动机点火频率相同）n:转速z:发动机缸数i:发动机冲程系数（四冲程为2）k:谐波次数（阶次数）f:噪声频率2、燃烧和撞击声：频率1000以上（大约）3、空气摩擦噪声：频率800－1000Hz以上（大

6、约）三、进气噪声的控制1.噪声的控制所有的噪声问题基本上都可以分为三部分：声源～传播途径～接收者。因此，一般噪声控制技术都是分为三部分来考虑。首先是降低声源的噪声，如果做不到，或都能做到却又不经济，则考虑从传播途径中来降低。如上述方案仍然达到要求或不经济则可考虑接收者的个人防护。(1)声源控制降低声源本身的噪声是治本的方法(2)噪声传播途径控制(a)吸声：主要利用吸声材料或吸收结构来吸收声能。(b)隔声：用屏蔽物将声音挡住，隔离开来，是控制噪声最有效措施之一。(c)消声：消声就是利用消声器来降低空气中声的传播。(3)个人防护(护耳器)2.进气噪声的控制2.1声源控制2.1.1合理的设计

7、和选用空气滤清器。空滤是发动机有效的进气消声器，空滤所占的体积可作为膨胀性消声器的膨胀腔，滤清器的容积达到发动机容积的五倍以上，就能达到良好的消音效果，一般来说，容积越大消音效果就越好。但受前仓空间的限制，空滤不可能做的非常大，因此消音效果受到限制。空滤的滤芯是阻性消声器良好的吸声材料。合理设计进气管道和气缸盖进气通道，减少进气系统内压力脉动的强度和气门通道处的涡流强度。导流管 进气管探入空滤器本体内，配合空滤本体内气道设计来消除噪声。空气滤