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发动机进气系统噪声的优化

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发动机进气系统噪声的优化 (文章来源:盖世汽车社区) 图1 进气口噪声 进气噪声是考察汽车NVH 性能的重要内容之一,利用CAE 技术优化进气系统噪声的过程,在该过程中,利用Sysnoise软件精确地模拟进气系统的声场特性,可为优化设计提供改进思路,不仅能加快开发过程,而且能节约开发成本。 现在NVH(噪声、振动与舒适性)性能已经成为评价汽车品质的一个重要指标。各大整车厂都致力于通过提高汽车的NVH 性能来提升其品牌价值与市场竞争力。同时,随着人们对噪声污染的不断重视,针对汽车噪声的法规也愈加严格。进气噪声作为汽车的一个重要噪声源也得到了足够的重视。而传统的设计手段已不能针对市场需求,快速反应,设计出满足要求的进气系统。运用现代的CAE 技术开发进气系统势在必行。 本文阐述了一款自吸发动机进气系统噪声的优化过程。在该过程中运用CAE 技术,分析了整个进气系统(包括进气歧管在内)的声场特性,发现了原 进气系统在降 噪方 面 的缺 陷 。通过计算 分析,合 理 设计、布 置 消 声单 元 ,弥 补 了原 进气系统在降 噪方 面 的不足。 图2 直 管进气口处 的噪声 进气系统噪声源及降噪措施 1. 进气系统噪声源 发动机的进气系统是一个非常复杂的噪声源,包含各种类型的噪声,每种噪声产生的机理各不相同。因此,对进气系统噪声进行优化首先要明确各个噪声源产生的原因,并确定各个噪声源的贡献量,再有针对性地解决噪声问题。 进气系统噪声从总体上可以分为空气噪声和结构噪声两大类。空气噪声包括脉动噪声和流体噪声。脉动噪声由进气门的周期性开、闭而产生的压力起伏变化而形成,这部分噪声主要影响进气系统低频噪声特性。另外,在进气管空气柱的固有频率与周期性脉动噪声的主要频率一致时,会产生空气柱的共鸣声。此外,由于进气口和前侧板之间可能形成一个共鸣腔,因此也可能产生额外的共鸣噪声。流体噪声是气流以高速流经进气门流通截面,形成涡流,产生的高频噪声。由于进气门流通截面是不断变化的,因此这种噪声具有一定宽度的频率分布,主要频率成分在 1 000Hz 以上。此外,在节气门体处有时也会产生涡流噪声。 图3 进气系统的传递损失 进气系统结构辐射噪声,是由塑料壳体较小的刚度特性造成的。在内部压力波的激励下,壳体产生振 动,外表 面推 动空气产生波动,从而辐射出 噪声。这里 所 说 的内部压力波实 际 上就 是壳体内部的声波。 2. 发动机进气系统...

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