某装载机的排气消声器改进分析.pdf

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1、产品-结构ProductsandStructures某装载机的排气消声器改进分析韩国胜，，初长祥’，甘健琨1．广西柳工机械股份有限公司；2．总装工程兵驻长沙地区军代室摘要I针对某装载机驾驶室内司机耳旁噪声偏高的问题，对装载机各噪声源进行识别分析，测试发现该产品排气噪声为主要噪声源，同时消声器压力损失较高。从消声性能和空气动力性能两个角度出发，提出消声器的优化改进方案，并装机进行试验验证，证明改进效果明显。关键词：装载机；消声器；传递损失；压力损失随着节能减排、绿色环保的理念融入到人类社会生排气口处和驾驶室内司机耳旁噪声的窄带频谱

2、图，图2活的各个方面，绿色化设计与制造已成为制造业企业科是对应的1／3倍频程频谱图。技创新的核心内容。振动噪声水平是衡量绿色工程机械该装载机使用6缸柴油机作为动力总成，额定功率性能的重要指标之一。发动机排气噪声是装载机整机噪下发动机的排气流量为952L／s，排气温度为451~(3，排气声的重要组成部分，因此，消声器的性能研究对整机的噪压力损失限值要求为10．1kPa。在发动机转速2200r／min声控制尤为重要。一方面，作为消声元件，消声器应具有运行工况下，排气噪声基频为f=nN／(6Or)=2200×6／(60良好的消声性能；

3、同时从发动机的性能角度出发，消声器×2)=110Hz，其中n为发动机转速，Ⅳ为发动机缸数，也应具有较好的空气动力性能。四冲程发动机时，T=2。结合图1和图2可以看出，排气噪声为主要噪声源，且发动机排气噪声基频(110Hz)1问题分析处有较高的峰值，上述峰值对应的1／3倍频程频段上的经市场反馈，用户抱怨某装载机作业过程中驾驶室声能量远大于其他频率段，导致驾驶室内司机耳旁噪内噪声过大。为此对该装载机进行了噪声测试以及噪声声突出。源识别。图3为原消声器的结构示意图。原消声器是三腔室图1为发动机转速在2200r／min时测得的该装载机结

4、构设计。进气口设在一侧端部；入口管穿过第一、二腔作者简介：韩国胜(1983一)，男，广西河池人，工程师，硕士，研究方向：工程机械噪声控制与热管理。14I工稚杠拭I2。_9霏缸械第45卷I第9期总第491期一《一∞p，坦韫l。I．1。∞踟∞∞∞∞加m0·一II上LI上‘一l-L，—一一r’—I．I1．●^．r1r’'-I'一IiJlIillIIlil1．．IjI．I上IIII删lJulIuul1．．1I·．^Jl^从．．IJlJI，l『y-●V一’’vI’【’y’YvI『Yr■一潮棚H：府h笛圣珏／一排气_口1m处声压{曼r}频苷

5、Hz图1安装原消声器时排气口和司机耳旁噪声窄带频谱图(n_2200r／min)一一∞{趟舡405063802jL}o{；()(I惚l5黜506鬻o0频~fa4z图2安装原消声器时排气口和司机耳旁1／3倍频程频谱图(n=2200rlmin)直至第三腔，并在第三腔管壁上设计穿孔结构；内连接管述，两者区别是在分析时是否考虑了声源和出口端的阻使第一腔和第三腔连通，并在第二腔处管壁上设计穿孔抗特性。限于篇幅，本文只讨论消声器的传递损失。传递结构；出口管从第一腔直接通到消声器外部。图中箭头为损失越大表征消声器在该频段上的消声性能越好。气流的

6、流动方向。传递损失(TransmissionLoss，化)是指在无反射出口条件下，消声器入口处的入射声功率级和消声器出口处2消声器的消声性能和空气动力性能的透射声功率级之差，表示为：2-1消声器的消声性能=1。1。gWi消声器的消声性能一般用传递损失或插入损失来描2。14’9l工稚杠敞I15产品-结构ProductsandStructures除了要考虑消声器的声学性能，还应该考虑其空气动力性能。消声器的空气动力性能一般用压力损失来表征，压力损失越小表明消声器的空气动力性能越好。过大的压力损失会降低发动机的功率，增加发动机的油耗。

7、压力损失为气流通过消声器前后所产生的压力降低量，也就是消声器前与消声器后气流管道内平均全压的差值，即=P-p，Pa。由于消声器的压力损失大小，既与消声器的结构形式有关，也与通过消声器的气流速度有关，因此在用压力损失值表征消声器的空气动力性能时，必须同时表明通过消声器的气流速度。在进行消声器的压力损失仿真分析时，消声器入口处施加发动机排气的平均质量流量和排气温度，消声器出口处设置为标准大气压，即相对大气压的参考压力取图3原消声器结构图为0Pa。其他具体边界值见表1。式中：．，+分别是消声器入口处的入射声功率和出口表1压力损失计算的

8、边界条件处的透射声功率，w。气流速度／(70压力出口／Pa0传递损失也可表示为：m／s)TL=20log+10log入温度／K673出温度／K573口口式中：p。，Pt分别是消声器入口处的入射声压和消声器出湍流强度10湍流强度／％1O口处(无反射出口)的透射声压