某型柴油机缸盖罩噪声预测及降噪研究

车辆发动机噪声过大会影响驾驶舒适性,故有必要对其进行降噪。针对某型柴油机缸盖罩噪声突出的问题,采用仿真分析与结构振动声辐射理论相结合的方法,对缸盖罩的振动响应和辐射噪声进行预测。通过识别振动薄弱环节,确定优化方向,提出结构改进方案。根据改进方案得出的研究结果表明,缸盖罩顶面振动响应较大,改进后其总声功率级降低了5.81 dB(A),降噪效果明显。     

排气系统结构噪声的分析与优化控制

阐述排气系统引起的车内NVH问题。通过运用排气系统振动噪声分离手段,得出某样车3900r／min轰鸣噪声是排气系统结构噪声引起的。分别应用试验模态分析和有限元模态分析技术对排气系统模态参数进行识别,发现该轰鸣声是由于排气系统热端和冷端模态耦合引起。同时应用有限元模态分析技术对该问题进行优化分析,得出在排气歧管和发动机缸体之间增加加强支架和更改排气系统冷端球绞位置的方案。最后通过试验验证,该方案能够很好的解决车内轰鸣噪声问题。     

发动机振动对排气歧管低周疲劳寿命影响研究

发动机排气歧管在动态热负荷与整机振动载荷耦合作用的恶劣环境中工作,在热负荷单独作用时其部分区域就已经发生塑性变形,而整机振动载荷的耦合作用将使其疲劳失效问题更为严峻。为量化整机振动载荷对排气歧管低周疲劳损伤的影响,以某三缸增压发动机为研究对象,首先,基于流固耦合方法获得了排气歧管在标定工况和怠速工况下内外流场的换热边界,并联合增压器、催化器等部件温度和换热边界对两工况下排气系统的温度场进行计算。然后,根据温度场计算结果,耦合螺栓预紧力的作用,对怠速工况下的弹性应力场以及标定工况下的弹性和弹塑性应力场进行了计算,并基于标定工况下的弹塑性应力场,应用模态瞬态动力学对标定工况下的整机振动载荷作用下的动应力进行分析。最后,依据标定和怠速工况下的弹性应力场、标定工况下的动应力场结果,参照发动机低周疲劳试验标准分别建立了排气歧管常规高温低周疲劳与整机振动-热耦合低周疲劳分析模型,引入Neuber准则对两者的载荷谱进行应力-应变修正后采用主应变法进行疲劳寿命评估。结果表明：排气歧管疲劳破坏风险点主要位于高温拉应力区域,叠加振动载荷会使整体疲劳寿命下降接近25.2%,部分区域下降幅度甚至高达57%。研究结果为排气歧管整机瞬态振动-热耦合低周疲劳寿命预测提供了一定的理论依据和参考。     

发动机前端异响的诊断分析和改善

针对设计开发初期某发动机前端在怠速和加速工况下都存在比较严重的异响问题,通过在整机台架上对附件皮带进行近场噪声测试,结合带段频率计算和噪声频谱诊断分析,得出了附件皮带是产生怠速异响的主要原因。同时对发动机正时罩进行结构改进,减小了加速工况下正时罩这类薄壁件的共振噪声;对正时链条进行优化设计,减小了正时链系统产生的阶次噪声。实测结果表明:控制好发动机前端异响的主要途径有三个方面,附件皮带的张紧力、正时罩壳体结构表面的动刚度和正时链条系统的振动冲击作用。     

高温环境下汽油机排气歧管振动特性及疲劳寿命研究

为研究热载荷与机械载荷的耦合作用对排气歧管疲劳寿命的影响,对一款汽油机排气歧管进行热机耦合下的振动疲劳寿命分析。通过双向流固耦合的方法得到排气歧管的温度场,进而根据热应力及温度分布建立排气歧管的热机耦合模型,进行热载荷下的频率响应分析。通过计算对比发现,应力刚化效果及温度升高引起的材料力学性能退化使得排气歧管的刚度发生变化,导致频率响应分析得到的应力传递函数发生相应的改变,响应应力幅值及峰值频率均发生了不同程度的变化。振动疲劳寿命预测结果表明,考虑热机耦合的疲劳寿命较不考虑热机耦合的振动疲劳寿命降低了32.7%,热机耦合作用对疲劳寿命影响显著,不可忽视。     

基于瞬态动力学分析的进气歧管振动响应研究

本文以瞬态动力学理论知识为基础,对某塑料进气歧管进行瞬态动力学分析;仿真分析中,采用发动机全速全负荷工况下的本体时域激励,对进气歧管进行瞬态动力学分析,计算进气歧管谐振腔与节流阀体表面的振动加速度。分析结果表明仿真结果与试验结果基本一致;仿真结果为发动机典型零部件的NVH分析提供了技术支持与理论依据,也为后续振动疲劳分析提供相应的数据支持。     

摩托车整车噪声分析与消声器改进

基于噪声声压、声强测试,分析声压频谱、声强与声功率分布,识别某摩托车噪声源,结果表明,发动机缸头处与排气管处对整车噪声贡献相当,考虑优化成本和改进的复杂程度,主要针对排气消声器改进。利用有限元仿真手段和试验对原发动机排气消声器空气动力学性能和声学性能进行了研究,提出了消声器改进方案,通过消声器功率损失测试、插入损失测试和整车通过噪声实验,结果表明,改进方案使整车通过噪声降低1-2dB。     

排气歧管热变形问题研究

随着排放法规的逐步加严,发动机排气温度也逐渐升高,某发动机排气歧管采用了高镍奥氏体球铁,试验后发现难拆卸问题。通过对失效件的检测分析发现靠近排气歧管出口的两缸法兰相互收缩较为严重,正对排气歧管出口的进气法兰还发生了扭转变形。通过CAE分析方法确认了排气歧管进气法兰收缩问题是由于材料高温蠕变导致的。通过试验验证的方法,确认了排气歧管结构优化方案能减小进气法兰收缩变形,能解决难拆卸问题。     

发动机薄壁件结构振动优化

针对某发动机开发过程中出现的薄壁件结构振动及噪声较大的问题,应用有限元、多体动力学相关软件,对发动机表面振动水平进行评估。通过发动机弱点分析,确定优化方向,进行缸盖罩、正时罩和机油盘三大薄壁件结构优化,最终得到合格的优化样机。台架试验验证结果证明了仿真优化方案的合理性,同时,优化后发动机达到了开发目标。     

某汽车排气系统振动特性

建立某汽车排气系统的有限元模型,对其进行模态分析仿真,得到排气系统的前若干阶的固有频率及其振型。基于模态分析和排气系统的振动测试结果,对排气系统在发动机不同转速下的激励引起的振动进行分析,研究排气系统的振动特性,提出结构的改进意见,为提高排气系统的工作可靠性和使用寿命提供参考。     

基于瞬时频率转速提取算法的汽车排气噪声分析

对某卡车发动机排气噪声信号分帧处理,由短时自相关分析得到去除非转速相关随机噪声的信号序列,对该序列进行短时傅里叶变换得出时间-频率能量分布图;基于瞬时频率转速提取算法,利用改进谱峰值搜索法估计发动机瞬时频率进而得到转速曲线。利用该转速信息对原发动机排气噪声信号按等转速间隔切片进行谱阵图分析,确定发动机排气噪声与转速之间的对应关系,分析出主要阶次信息、敏感频率和转速,实现了基于瞬时频率估计转速提取算法的排气噪声分析,为排气系统的设计与优化提供理论参考。     

摩托车噪声控制的研究

本文在对Q150摩托车振动及噪声测量的基础上，通过对消声排气系统和发动机悬挂系统的分析和改进，将摩托车定置噪声从89dB(A)降为83dB(A），提高了摩托车的乘坐的舒适性。     

拖拉机消声器参数的选择

发动机排气噪声是拖拉机外部噪声的主要噪声源之一。在无消声装置工作时,这种噪声决定了整个声频范围的外部噪声,目前,声频范围已作了规定,首先决定于消声器的消声效果。 在发动机上面向上排气是农用拖拉机发动机排气系统的特点,这就限制了排气通道的总长度,必须在该系统安装专门的消火罩。要求驾驶座有足够的视野,又限制着消声器的外形     

发动机边盖辐射噪声仿真预测及实验

采取仿真预测与实验测量相结合的方法对某款发动机左边盖结构噪声进行分析。用LMS Test.lab测得发动机左边盖振动加速度信号,以此作为激励,导入到Hypermesh中对左边盖进行有限元分析。提取表面振动速度频谱,作为发动机边盖噪声辐射边界条件,运用LMS Virtual. lab对其进行声学仿真,并对噪声辐射仿真结果进行分析。再通过B&K 3560 D型数据前端对左边盖噪声进行测量,用波束成形法对测量结果进行分析,与仿真结果进行对比验证,两者声功率曲线吻合。对左边盖结构进行改进,再对改进后的左边盖进行噪声测量,整体噪声级呈下降趋势,改进效果显著。对边盖结构噪声预测以及整个发动机的降噪有一定参考作用。     

摩托车发动机壳体辐射噪声控制研究

利用FEM/BEM(Finite Element Method/Boundary Element Method)方法分析摩托车发动机壳体的振动特性,对其表面的辐射噪声进行分析研究,对改进前的摩托车发动机壳体进行模态分析、频率响应分析及噪声辐射仿真分析,并用试验进行验证,仿真数据与试验数据基本吻合,表明理论模型的正确性.根据仿真的结果,对壳体结构进行改进(改变壳体的刚度和形状),并对改进后的壳体进行仿真,计算结果表明,壳体的辐射噪声值降低.最后将改进后的壳体进行试验验证,其辐射的噪声值也降低,说明这两种改进方案的正确性.     

发动机排气噪声测量方法的实验研究

由于在普通实验室条件下纯排气噪声的测量受到背景噪声的干扰,难以获得准确的测试数据,本文提出了两种实用有效的发动机纯排气噪声测量方法,设计了一种圆柱形隔声罩,对发动机外特性曲线上的纯排气噪声进行了试验研究。研究结果表明：本实验装置可行;发动机纯排气噪声强度随转速升高而增大,中高频噪声比例也随之加大;发动机纯排气噪声与背景噪声是相干声波,根据相干声波叠加原理计算出的纯排气噪声与实验值较为吻合,验证了两种测量发动机纯排气噪声方法的可行性。     

特种发动机排气消声器的设计与仿真研究

根据特种发动机排气噪声的特性和消声器的安装要求,设计了一个组合式排气消声器.运用流体计算软件FLUENT和声学有限元软件SYSNOISE对消声器的内部流场和声场进行了仿真计算和分析.仿真结果表明:排气消声器能显著降低发动机排气口的气流速度和排气噪声,平均消声量可达21dB(A).     

微型客车某款发动机的噪声源识别与结构改进

随着微型客车的广泛使用和产品的激烈竞争,噪声问题显得更加突出。本文采用整车的分别运行法获得微型客车的常用某款发动机排气噪声、发动机燃烧噪声、发动机机械噪声、变速器噪声及其它噪声源噪声,而发动机台架声强测试、发动机悬架及油底壳振动测试发现,油底壳是发动机噪声的主要辐射源,消声器插入损失试验结果发现消声器有很大的改进空间。为此对消声器和发动机油底壳进行结构改进,消声器改进后的消声量和原结构相比,都大幅提高,最大约28dB(A),最小也有20dB(A),而改进后油底壳的各阶模态频率都有不同幅度的提高,尤其一阶、六阶都有50%以上的提高,最小的是第三、四阶,也有10.6%的提高。改进后的车外行驶加速噪声由78dB(A)降到73.5dB(A),车内噪声品质主观评价也显著提高。     

《发动机故障诊断系统设计》

设计出一套适合实车不解体的发动机故障诊断新系统，它利用PC声卡配合LabVIEW采集排气噪声，然后对发动机不同状态下排气噪声信号进行矢量量化分析，从而完成系统的设计。实验结果表明该系统方案切实可行，诊断准确,为发动机故障诊断系统设计提供了一条新途径。     

2.4 L汽油机噪声及其频谱特性的影响因素分析

对结构相同但材质及工艺不同的A、B两台样机进行噪声水平对比分析的基础上,着重分析影响样机A噪声频谱特性的主要因素。结果表明：与着火频率相关的发动机基频振动和进排气侧表面的辐射噪声是主要噪声源;而混合气浓度以及点火时刻虽影响中高频范围的燃烧噪声,但对基频成分无影响。转速越高、负荷越大,基频峰值越高。因此,改善进排气系统的结构刚度、各缸均匀化的控制策略以及曲轴的减振是降低整机噪声水平的有效措施。