宽频消声器设计在增压发动机进气噪声控制中的应用

文章阐述增压发动机进气系统的消声原理,并通过增压发动机进气噪声调音设计的具体案例说明不同消声器的设计及应用的基本方法。首先,利用仿真分析方法计算消声器的传递损失理论值;然后,在测试台架上对样件测试,通过声压级差来进行声学结构调整和优化;最后在实车上验证消声器在整车应用上的效果。实验表明,在进气系统设计1/4波长管可有效的消除涡轮增压器的气流啸叫噪声;多孔宽频消声器可有效地控制涡轮增压器的泄压或气流噪声。     

宽频消声器在增压发动机进气噪声控制中应用

文章阐述增压发动机进气系统的消声原理,并通过增压发动机进气噪声调音设计的具体案例说明不同消声器的设计及应用的基本方法。首先,利用仿真分析方法计算消声器的传递损失理论值;然后,在测试台架上对样件测试,通过声压级差来进行声学结构调整和优化;最后在实车上验证消声器在整车应用上的效果。实验表明,在进气系统设计1/4波长管可有效的消除涡轮增压器的气流啸叫噪声;多孔宽频消声器可有效地控制涡轮增压器的泄压或气流噪声。     

国五标准柴油机排气系统声学性能研究与设计

针对满足国家第五阶段排放标准的排气系统,设计具有良好消声性能的消声结构。首先通过实验分析的方法研究发动机排气声源特性,发现与发动机点火频率相关的低频阶次噪声在排气噪声中占主导地位。然后基于平面波理论计算催化转化器传递损失,通过GT-Power声学仿真与阻抗管传递损失测试进行验证,分析出载体在中高频具有良好的消声性能,这种性能可以使其代替吸声棉对排气中的高频气流噪声产生很好抑制效果。基于发动机声源特性以及催化器的声学性能,设计出针对低频噪声的消声器方案,并针对长尾管的声模态共振问题,在尾管中添加穿孔管消声器,降低特定转速下的模态噪声。实验表明设计方案达到预期的消声效果,且与相同型号发动机的国四标准排气系统对比具有更低的排气背压,可提升发动机效率与燃油经济性。     

汽车进气系统噪声仿真分析及优化

发动机的进气系统是汽车主要的噪声源之一,加强对此系统噪声控制是解决车辆噪声的一种有效途径。针对某款发动机进气系统噪声问题,应用CAE手段对此系统进行声学传递损失仿真计算,发现其存在的消音缺陷,并采用穿孔式消声器对进气系统进行噪声优化,解决原系统在消声上存在的问题,达到良好的效果。     

进气系统微穿孔管消声器设计与优化

针对某车型进气系统在高转速时的宽频带进气噪声问题,提出了一种多腔微穿孔管消声器结构。根据传递矩阵法,建立了有流条件下多腔微穿孔管消声器传递损失计算模型;针对研究车型进气口噪声的频谱特性,采用多种群遗传算法对多腔微穿孔管消声器的结构参数进行优化设计,通过阻抗管台架和实车测试验证了消声器消声效果。结果表明,优化的多腔微穿孔管消声器能够有效拓宽降噪频带,消声器传递损失预测结果与实验测试结果一致,验证了所提出的传递损失计算模型的准确性及优化算法的有效性;在实车进气系统中采用该微穿孔管消声器后,进气噪声在600~1800 Hz中高宽频段以及200~400 Hz低频段均有明显降低,证实了所提出的多腔微穿孔管消声器的实际宽频消声特性。     

一种进气消声器设计及其在拖拉机中的应用

某型号拖拉机的发动机进气系统噪声过大,严重影响驾驶员身心健康,需对其进行降噪设计。首先,基于试验测试,分析进气噪声特征。其次,基于直通穿孔管消声理论,将直通穿孔管结构看做一种共振消声单元,提出并设计一种针对宽频带噪声的多腔共振型消声器结构。同时,采用声学有限元软件Virtual.Lab对该消声器声学性能进行仿真研究。最后,将该消声器加装在实车上进行试验验证。结果表明,数值模拟结果与试验结果能较好吻合,所设计的消声器能明显降低发动机进气噪声,消声量达到15 d B(A),优于国标要求。     

双层分流对冲穿孔管结构消声特性研究

发动机排气系统中的噪声特性为高频、宽频带，以及排气气流作用下产生的再生噪声，传统的消声结构不能有效地解决该噪声问题。因此，提出通过将锥形分流单元与双层穿孔管相结合的消声方法。首先通过一个锥形分流单元对进入消声器的气流进行分流，分流后的气流在第一层穿孔管外腔得到充分的减速，再经过第一层穿孔管进行初次消声，然后通过第二层穿孔管进行二次消声，最后通过第二层穿孔管上的小孔进入到对冲腔，使气流在对冲腔发生对冲，气流在对冲的过程中速度逐渐降低，再生噪声减小消声效果增强。通过对双层穿孔管结构的传递损失进行推导，分析结构参数对消声性能的影响，得到传递损失的影响因素与变化特性，并进行实验验证。实验结果表明：提出的消声方法能够在高频入射声波的情况下维持较高的传递损失和较宽的消声频带。     

涡轮增压发动机进气消声器设计与声学性能数值分析

根据涡轮增压发动机进气噪声特性，设计两套进气消声器，建立进气消声器声学性能计算的有限元模型。使用贴附有吸声材料穿孔管声阻抗的修正公式和硅酸铝岩棉的声学特性参数，有限元法计算获得的消声器传递损失与实验测量结果吻合良好。最后分析组合结构对进气消声器声学性能的影响。     

基于试验设计的发动机进气系统动态优化设计

发动机进气系统噪声是车辆最主要的噪声源之一,对车内噪声影响尤其显著.基于管道声学理论,提出了发动机进气系统噪声仿真方法--无源法;基于四分之一波长管的参数化模型,研究了发动机进气系统动态优化设计方法.应用"无源法",在不具备发动机仿真模型的情况下,通过进气系统声学性能DOE分析,利用响应面法对四分之一波长管的设计参数进行优化,为进气系统声学性能设计提供依据.     

空滤器声学特性及进气口噪声声品质试验

为研究空滤器总成的声学特性,在半消声室内通过静态实验测试系统的消声量、传递损失,并进行发动机台架试验,评估进气口噪声水平及声品质特性。首先,实验测试获得空滤器壳体的声学特性,并与有限元仿真计算结果相对比,验证实验值的准确性。其次,分别研究空滤器壳体、滤芯材料的消声量、传递损失,发现滤芯结构的存在,在中高频尤其是500 Hz以上大大提升空滤器的消声性能,而对中低频影响微小。再者,搭建发动机台架进行试验,对比分析安装空滤器总成前后进气口噪声的声压级水平。先后进行稳态工况、加速工况试验,发现空滤器总成几乎在全频段内对进气噪声均有明显的降噪功能。最后,提取稳态工况进气口声压频谱,编程处理数据,分析进气口噪声声品质水平,研究空滤器总成对进气口响度、尖锐度的影响。为进一步研究并提高发动机进气口噪声声品质提供基础与指导。     

穿孔管串并联耦合消声结构研究

涡轮增压器进气管道的气动噪声严重影响着汽车的安全性和舒适度,由于穿孔管对中高频率宽频噪声具有良好的消声性能,因而得到广泛应用.该文设计一种模块化穿孔管串并联耦合的消声器结构,在分析消声器在常温无流与气固耦合状态下的模态频率与振型的基础上,研究气流流速对消声器模态频率和振型的影响规律以及消声器内部的气流再生噪声,气流的存...     

隔膜抽气泵用复合微穿孔管消声器优化设计

针对某隔膜抽气泵的排气噪声频谱特性,提出了一种高效宽频的串并联复合微穿孔管消声器.推导了复合微穿孔管消声器传递损失的数值计算模型,并基于此模型利用Isight软件集成Actran和Matlab软件,采用多种群遗传算法对复合微穿孔管消声器的平均传递损失进行优化,来扩宽消声频带提高消声性能.对优化的消声器进行试验测试,结果...     

《货车怠速空压机进气噪声控制研究》

多种噪声源识别手段表明某载货汽车怠速异响噪声源为空压机进气噪声,对此,在空压机进气管上设计了扩张式消声器和干涉式消声器。包含进气消声器、空压机进气管、发动机进气管和空滤器的进气系统声学有限元分析结果表明,设计消声器的传声损失显著。在此基础上,对扩张式消声器和干涉式消声器试制了样件并进行了实车降噪效果验证。结果表明,设计消声器均能有效地降噪且干涉式消声器效果优于扩张式消声器。由于设计的干涉式消声器结构上的不足和空压机与发动机共用进气系统的特点,对干涉式消声器进行了工程化改进设计。工程化的干涉式消声器的声学有限元传声损失和实车降噪效果依然显著。干涉式消声器工程化设计虽然消声效果比干涉式消声器效果略差,但避免了其管路长易憋气的缺点。最后,对干涉式消声器工程化设计进行了储气筒升压测试,虽然升压时间略增加,但远优于国标要求。     

排气消声器声学性能有限元分析研究（修改稿）

消声器是最常用的用于控制车辆噪声的消声装置,由于消声器结构一般较为复杂,很难再用纯粹的理论方法算出正确的结果。本文利用声学软件SYSNOISE计算消声器的传递损失,并研究了扩张比、插入管深度等因素对消声效果影响,为消声器的设计、优化提供了理论依据。     

不同参数下多级降压疏水调节阀消声分析

多级降压套筒疏水调节阀的节流内件为穿孔套筒,可兼备消声和流量调节两种功能。针对多级降压疏水调节阀噪声过大的问题,基于对冲孔结构消声传递损失理论,对套筒孔径、套筒壁厚及套筒间隙等内件参数不同的疏水调节阀进行传递损失数值模拟计算,对比分析不同套筒孔径、不同套筒壁厚及不同套筒间隙对疏水调节阀消声效果的影响。研究结果表明:套筒孔径对消声性能影响较小,平均传递损失最大相差1.4 dB;在消声频率段范围内,套筒壁厚对消声性能有明显影响,平均传递损失最大相差3.8 dB;而套筒间隙对消声性能影响主要体现在消声频率超过3 000Hz之后,平均传递损失最大相差3 d B。有关结论可为多级降压疏水阀内件降噪优化提供依据。     

穿孔管与超材料薄膜耦合的消声结构的设计及性能研究

用于消减宽频带低频噪声的消声器的结构尺寸较大,且消声性能较差.因此,利用穿孔管的宽带消声特性和膜结构对低频噪声良好的消声性能,设计了穿孔管与超材料薄膜耦合的消声结构.分析了消声结构的消声机理,仿真分析了消声结构参数对消声性能的影响.结果表明:主管道内声波与消声结构谐振系统的耦合强度越大,薄膜的振动越剧烈,反射回上游管道...     

空压机排气放空复合消声器设计与性能分析

为降低空压机的高压排气放空气流噪声,给出了节流降压板、片式消声通道及小孔喷注层的消声性能经验公式计算方法,设计了一款适用于排气放空气流的复合消声器。在Virtual. Lab中建立了复合消声器的声学有限元模型,开展了消声器的传递损失性能分析。仿真结果表明:声学有限元仿真与经验公式计算的传递损失结果较为接近;所设计的高压排气放空复合消声器在20 Hz~3 000 Hz宽频段内具有理想的消声效果,平均消声量可达57 dB。     

矿用汽车抗性消声器性能及参数分析

针对不同类型的矿用汽车为消声器的预留空间不同，分别讨论长径比、扩张比、穿孔率、内插管长等参数对抗性消声器的选型影响。利用SIDLAB软件对各参数组合下的抗性消声器的传递损失和压力损失分别进行计算。研究表明：上述参数的变化对最大消声量、去除通过频率都有较大影响，穿孔管消声器能够达到理想的消声效果，当一端内插扩张腔长度的1/2，另一端内插1/4时，效果最佳。针对某290 t矿用汽车为消声器的预留空间的特点，通过压力损失和传递损失比较，为该矿用汽车设计了适宜的消声器。     

声学与CFD分析用于小型挖掘机的噪声控制

针对某小型挖掘机辐射噪声较大的现状,应用频谱分析方法,识别主噪声源为发动机排气噪声。对原消声器进行了三维声场与流场分析,结果表明对100 Hz~160 Hz频段消声量明显不足。对三管迷路消声器进行了参数优化,分析了穿孔率、穿孔孔径、中间管管径及进气管插入深度等对传递损失的影响,穿孔率与穿孔孔径对传递损失影响不大,中间管管径越小、插入深度越大,中低频消声效果越好。实测结果表明,优化后消声器中低频消声量明显提高,与分析结果非常吻合,机外辐射噪声降低了3.1 d B(A)之多,且背压降低达86.1%。