汽车进气系统噪声控制与优化

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1、汽车进气系统噪声控制与优化术赵要珍许雪莹韩国华(上海大众汽车有限公司，上海201805)【摘要】介绍了进气系统噪声产生的机理及其影响因素，对某开发中车型存在的问题进行研究，通过频谱分析、噪声源识别判定抱怨噪声由进气系统引起，针对抱怨提出了两种解决方案。文章不仅在理论计算、仿真分析方面给出了解决进气噪声的方法，而且通过试验验证了理论计算和仿真分析的有效性。’【Abstract】Thetheoryandeffectfactorsforintakesystemnoiseareintroduced，andonecaseisintro

2、duced．Onedevelopingvehicleiscomplained，bythefrequencyanalysisandnoisesourcediscern—mentitisfoundthatthecomplaintnoisecomesfromintakesystem．Thecountermeasureisgivennotonlythroughthetheoryandsimulationcalculation，butalsothroughtesttoprovethetheoryandsimula—ti0nisefec

3、tive．【关键词】进气系统车内噪声振动噪声声学仿真doi：10．3969／j．issn．1007-4554．2012．12．11期，发动机舱布置已经完成，综合考虑空间、周期、0引言成本等影响因素后在进气管道中添加一个1／4波长管；客观测试及主观评价表明，添加1／4波长管后异常噪声消失。进气系统噪声是汽车最主要的噪声源之一，对其进行控制和优化有着重要的意义。进气噪声是由于进气门周期性开闭产生压力起伏变化及进1问题描述及频谱特征气过程中高速气流流经进气门通道时形成的。根据产生机理不同，进气噪声主要包含如下几种：周某款在开发中的

4、车型被抱怨在急加速工况下期性压力脉动噪声、涡流噪声、气缸的赫姆霍兹共3300r／min时驾驶员位置有噪声抱怨。为了重现振噪声和进气管的气柱共振噪声；空气过滤器和该抱怨噪声，组织了5辆同样配置的车辆进行主赫姆霍兹消声器的壁板非常薄，当高速气流通过观评价。评价结果表明，当转速从低到高经过时，容易被激励而引起辐射噪声。进气系统的声3300r／min时内部噪声突然升高而后下降，同时学性能受到消声容积、管道截面积、进气管口位置伴有压迫耳膜的感觉，使人感觉非常不舒服。该异等因素的影响。常噪声只在车辆加速工况下存在，和车辆档位及车本文对某

5、开发中的轿车加速时车内噪声抱怨速没有关系，急加速工况明显差于匀加速工况。5进行分析，通过频谱分析、噪声源识别，判定该噪辆车主观评价结果一致，表明抱怨噪声是批量现象。声来自进气系统。由于抱怨发生于车辆开发的后根据抱怨噪声的特征，对车辆的内部噪声进收稿日期：2012—08—23本文为上海市青年科技启明星计划(B类)资助(1lQB1401100)项目。上海汽车2012．12·47·行测试。测试工况为3档急加速，测点位于驾驶的改动。抱怨噪声为中低频窄带噪声，结合发动员左耳处。测试结果显示在3300r／min处内部噪机舱的空间布置，决

6、定通过在进气管路上加抗性声有一峰值，频谱分析表明该处峰值主要由发动消声器来消除抱怨。机4阶噪声引起，频率为220Hz(见图1)。根据发动机舱的布置情况，可以在进气管路上加装1／4波长管或赫姆霍兹谐振腔来解决急加速工况220Hz的噪声抱怨。一．’由于进气系统温度变化不大，所以消声元件l一、一／。按照恒温标准来设计。∞,h／

7、／厂／～^／3．1使用1／4波长管帆／八，／＼JV抱怨频率为220Hz，对应1／4波长管的理论●—A计榴总声压级A计权250Hz倍频程声压级长度为386mm；根据1／4波长管传递损失公式：_-l000200

8、0300040001／min4000=-0g[+÷(⋯n)。](1)发动机转速r／min式中，m为波长管截面面积与主管截面面积的比图1抱怨噪声位于250Hz倍频程值；L为波长管的长度；A为波长。波长管截面面积与主管截面面积的比值越2噪声源识别大，其传递损失越大。基于此，考虑到主管直径及耐久性要求，1／4波长管直径设定为36mm；由于根据抱怨噪声的特征，结合主观评价，初步判1／4波长管在开口处存在辐射声阻抗，其理论长度定抱怨噪声来自进气系统。为了精确识别噪声需进行修正，根据公式：源，对进气系统进行了解耦测试。解耦前后的瀑Lrr

9、8r。L一(2)布图对比见图2，结果显示进气系统解耦后的内部噪声在3300r／min处有明显改善，主观评价表明，式中，￡为1／4波长管实际长度；L为1／4波长管解耦后抱怨噪声消除，由此断定，抱怨噪声来自于理论长度；r为1／4波长管半径。进气系统。计算出1／4波长管的实际长度应为370mm。