34技术纵横轻型汽车技术2007(7／8)总215／216汽车排气系统噪音与振动的控制杨卫农戴关林(浙江吉利汽车研究院有限公司)摘要汽车产品“CK一1”经市场反应驾驶室内振动噪音较大。本文通过测试与研究，发现排气系统所产生的振动噪音是该车主要噪声源之一，并在此基础上分析了噪声源和振动源。同时，针对以上问题提出了降低排气系统噪声的方法。关键词：汽车排气系统噪声与振动分析和控制1前言我公司一款新品“CK一1”刚上市时，市场普遍反应驾驶室内振动噪音较大，通过测试，怠速驾驶员耳旁噪声为52dB，而同类车型(in威驰)仅为44dB，B级车(如丰田佳美)等一般小于40dB，为降低振动噪音，改善CK一1的乘座舒适性我们对该车的NVH状况进行了全面分析，发现整车NVH状况不但与发动机、风扇、进排气系统等本身振源有关，还与发动机及排气系统这些振源的的悬挂隔振能力有关，更与车身本身结构有关，我们逐一进行了分析研究，其中排气系统所产生的振动噪音是该车主要噪声源之一，要解决整车振动噪音，对排气系统改进必不可少。排气系统通常是指从发动机排气歧管到排气图1排气系统尾管各个部件的组合(图1)，主要功能是废气处理与降低噪声。排气系统对整车NVH的影响主要有两个方面：(1)排气系统噪音：通过空气传到驾驶室内。(2)排气系统的振动：通过排气系统的吊挂传到驾驶室内。我们处理时将分开处理。2排气系统的噪声源排气系统的噪声源包括空气噪声、冲击噪声、辐射噪声和气流摩擦噪声。(1)空气噪声是发动机在运动中产生的压力波在排气管道中传播而形成的，空气噪声取决于排维普资讯http://www.cqvip.com轻型汽车技术2007(7／8)总215／216技术纵横35气管道的直径，气流量一定时，直径越大，空气噪声就越稳定，它的大小取决于排气系统的结构。(2)冲击噪声是排气管道中不稳定的气流对管道产生冲击波而形成的。假如排气歧管弯曲的弧度太小，发动机出来的气流会对它产生强烈的冲击，从而发出“砰”、“砰”的冲击声。在管道截面积突然变化时，也会产生噪声。加在管道的过渡圆弧各渐进地改变结构的变截面积是减小冲击噪声的途径。(3)辐射噪声是由于排气系统的管道各消声元件被机械振动激励或者受内部流体压力波动引起振动而将声音辐射出去所形成的。主要来自三个方面：①机械振动：发动机会带动整个排气系统振动，车体的振动就会通过l一．挂钩传递给排气系统。排气系统中有很多薄板，如消声器的外壳和管道的外壳等。一旦这些薄板被激起振动，就会对外辐射噪声。②稳定的空气气流。1这种稳定的气流会对薄l板结构施加稳定脉动力，I从而激起板的振动，并辐I射噪声。I③不稳定气流。当管l--J道中的气流速度非常高I时，在管壁附近就会形成紊流，这股紊流不断冲击j薄板产生辐射噪声。辐射噪声的大小取决于这些板结构的几何尺寸、结构光滑，避免管道中的突然转弯，在排气管口避免障碍物体，使用吸声材料等。3降低排气系统噪声的方法根据以上原理，我们对“CK—l”排气系统进行了认真的分析研究，主要从以下三个方面对排气系统进行了改进：3．1增大消声器容积，改变消声器结构“CK—l”原设计消声器由一个跑道形的穿孑L前消声器和一个赫姆霍兹消声器组成，总消声容积修改前·一。一；一⋯一’呻●啼■’II■■一l_I⋯⋯～兰～。‘■’噜●●^■·●●’·‘●形状各刚度等。辐射噪声的频率与薄板结构振动的频率是对应的，解决辐射噪声的途径：一是减少流体声波的扰动；二是改变结构的特征，如采用双层板壳结构、加阻尼处理等。(4)气流摩擦噪声是当流动速度非常高的气流传到尾管时对外发出的巨大噪声。降低办法有：减小气体的流动速度，增加管道的截面积，管壁尽可能地修改后图2为：2．5L(前)+9．4L(后)=l1．9L，一般认为总消声容积应在于10倍的发动机排量，所以我们改进了前消，将跑道形改为旋压的圆形并加长长度，使容积增加到3．5L，为弥补容积上的不足，在穿孑L前消声器外侧填上吸声棉。后消声器在原赫姆霍兹消声器基础上，在尾管上加上一框型罐加上吸声材料用于高频消声，后消维普资讯http://www.cqvip.com36技术纵横轻型汽车技术2007(7／8)总215／216声器由原单层外壳改为双层外壳。如图2所示。3．2改变...
