降低发动机进气系统噪声的研究

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汽车发动机噪声产生的原因及控制对策研究

汽车发动机噪声产生的原因及控制对策研究发动机噪声就是指直接从发动机机体及其主要附件向空间传出的声音,这种噪声随发动机机型和转速等情况的不同而不同。

一、汽车发动机噪声产生的原因分析(一)发动机气缸内的气体燃烧会产生燃烧噪声。

汽车发动机气缸内周期变化的气体压力发生相互作用后就会产生燃烧噪声,气体燃烧的方式和燃烧的速度决定了燃烧噪声的大小。

在汽油发动机中如果发生爆燃或其他不正常燃烧时就会产生较大的燃烧噪声,而如果在柴油发动机燃烧室内气压上升过快,引起发动机各部件振动也会产生噪声。

但是通常来说,柴油发动机机噪声比汽油发动机的噪声要大很多。

(二)汽车发动机机械本身运动产生机械噪声。

机械噪声主要是由于发动机的各运动件之间以及运动件与固定件之间周期性变化而产生的,主要有活塞敲击噪声和气门机械噪声等几大类。

首先是活塞敲击噪声。

汽车发动机运转时,活塞在不停的上下止横向移动形成活塞对缸壁的不断敲击,这个敲击声就是活塞敲击噪声。

其次是传动齿轮噪声。

汽车发动机传动齿轮的噪声是发动机内部的齿轮啮合过程中齿与齿之间的撞击和摩擦产生的。

再次就是曲轴的扭转振动也会破坏齿轮的正常啮合而产生出机械噪声。

最后是配气机构噪声。

汽车发动机的配气机构中零件众多,众多的零件在运动中很容易会引起振动和噪声,包括气门和气门座的撞击,由气门间隙引起的传动撞击和高速时气门不规则运动引起的机械噪声。

(一)对发动机气缸内的气体燃烧产生的燃烧噪声的控制对策。

一是采用隔热活塞装置以便能有效提高燃烧室壁温度,有效缩短滞燃期,从而降低燃烧噪声。

二是通过提高压缩比和采用废气再循环技术可大大降低柴油发动机的燃烧噪声。

三是可以采用双弹簧喷油阀实现预喷功能,也就是说将原需要一个循环一次喷完的燃油分两次来喷,这样可大大减少滞燃期内积聚的可燃混合气数量,有效抑制空气和燃料混合气的形成,从而可以有效抑制燃烧噪声。

四是采用增压措施。

如果是柴油发动机,在增压后可以有效改善混合气的着火条件,可以使着火延迟期缩短,从而使柴发动机油机运转平稳,最终实现噪声降低的目的。

某矿车进气系统噪声的控制研究与分析

根据标准Ｑｆ０ — ９５《用自卸汽车驾驶室噪ＣＦ２３１９矿
声一量方法及限值》首先开展对项目车型驾驶室测，
的噪声振动水平摸底测试，并与相同吨位及功率的
进口标杆车进行对比，结果显示：驾驶室噪声超过８Ｂ（，达到标准规定的限值水平。对驾驶室５ｄＡ）未
Ａｓｒｃ：ｈｘｅｉｅｔｓｍｅｏａｅｎｕｅｄｎｉｔｅｎｉｏｒｅ，ｎｅｅｎｅｎｉｅｔｅｂｔｔＴｅｅｐｒｎａｔｔｔｄｈｓｅｓｄｔｉｅｔｈｏｅｓｕｃｓａｄｄｔｍｉｅｔｏｓｃｎｅｆ — ａｍｌｅｈｂｏ￣ｓｒｈｅｒｒ
测点选择要求：据一般经验，动测点的选择根振应该符合择近原则、向原则、面原则，测点的方界结论。验
关键词：气系统；进中心频率；限元法；流再生噪声有气
中图分类号：６．３￣Ｕ４４１４．４文献标志码：Ａ文章编号：０５２５２１０ — ０９０１０ — ５０（０２）５０５ — ７
ＣｏｔｏｓａｃａｎｒｌＲｅｅｒｈｎｄＡｎａｙｉｆＴｒｍｃｒＩａｅＳｓｅｉｅｌｓｓｏａａｎｔｋｙｔｍＮｏｓ
ＹＡＮＧＪａｉｎ
（ｎｔｕｅｏｏｎｎｂａｉｎＲｅｅｒｈ，ｆｉｉｅｓｙｏｅｈｏｏｙ，ｆｉ３０９，ｈｎ）ＩｓｉｔｆＳｕｄａｄＶｉｒｔｓａｃＨｅｅＵｎｖｒｉｆｃｎｌｇＨｅｅ２００ＣｉａｔｏｔＴ

涡轮发动机的噪声控制技术

涡轮发动机的噪声控制技术在现代工业和航空领域，涡轮发动机以其高效的动力输出而广泛应用。

然而，伴随其强大性能的是显著的噪声问题。

涡轮发动机的噪声不仅对周围环境造成干扰，还可能影响操作人员的健康和工作效率。

因此，研究和应用有效的噪声控制技术至关重要。

涡轮发动机产生噪声的原因较为复杂。

首先，气流在发动机内部的高速流动会产生湍流和压力脉动，这是噪声的主要来源之一。

当空气进入压缩机和涡轮叶片时，由于叶片的高速旋转和气流的复杂流动模式，会引发强烈的气动噪声。

其次，发动机的机械部件，如齿轮、轴承等的运转也会产生机械噪声。

此外，燃烧过程中的不稳定和压力波动也会导致燃烧噪声。

针对这些噪声源，研究人员和工程师们采取了多种噪声控制技术。

其中，声学衬里技术是一种常见且有效的方法。

声学衬里通常安装在发动机的内壁，如进气道、压气机和涡轮机匣等部位。

这种衬里通常由多孔材料制成，如蜂窝结构或泡沫材料，其内部的微小孔隙能够吸收和散射声波，从而降低噪声的反射和传播。

声学衬里的设计需要考虑材料的声学性能、孔隙结构、厚度以及与发动机内部气流的兼容性，以实现最佳的降噪效果。

另一种重要的噪声控制技术是优化叶片设计。

通过改进涡轮和压缩机叶片的形状、叶尖间隙和叶片数量等参数，可以减少气流的分离和湍流，降低气动噪声的产生。

例如，采用更先进的翼型设计可以改善气流的流动特性，减少压力脉动和噪声辐射。

同时，对叶片表面进行特殊处理，如增加粗糙度或采用涂层技术，也可以降低噪声。

消声器在涡轮发动机的噪声控制中也发挥着重要作用。

消声器可以安装在发动机的排气系统中，通过内部的声学结构和抗性元件来消除或减弱噪声。

常见的消声器类型包括抗性消声器、阻性消声器和阻抗复合消声器。

抗性消声器利用声学共振原理来抵消特定频率的声波，阻性消声器则通过吸声材料来消耗声能，而阻抗复合消声器则结合了两者的优点，能够在更宽的频率范围内实现有效的降噪。

主动噪声控制技术是近年来发展迅速的一种方法。

优化车辆进气系统降低车内加速噪声

的程度。当噪声度越好
量。在工程应用上．重庆大学车辆工程研究所发明
了一种赫尔姆兹多腔并联旁支共振式进气消声器．
并将其应用于实车进行了车外加速噪声试验．消声
效果显著【本文将介绍车内噪声的评价和发动机１］
既要考虑声压级的大小又要考虑其频率成分与转速
的关系汽车最主要的噪声源是发动机．发动机的噪声是与阶次密切相关的．如果已知阶次曲线．么那噪声级与转速和频率的关系也即确定线性度指的是车内噪声随发动机转速变化的曲线接近一根直线
ｒｓｎｎｅｐｎｉｌ，ａｄｔｅｎｉｅｅｉｎｔｇｅｆｃｆｔｅｒｓｎｔｒｆｔｅｉｔｋｎｆｌｓｃｅｋｄｈｅｕｓｅｏａｃｒｃｐｅｎｈｏｓｌｉｍｉａｉｆｔｏｈｅｏａｏｓｈｎａｅｍａｉｄｉｈｃｅ．Ｔｅｒｓｈｎｅｏｏ
３进气噪声分析及控制策略
进气噪声是由进气门周期性开、闭而产生的进气管内压力起伏变化所形成的进气噪声一般随着
１前言
随着汽车产业的发展．汽车的ＮＨ性能成为Ｖ评价汽车品质的重要技术指标发动机进气噪声是汽车主要噪声之一目前在汽车发动机上用的最多的是赫尔姆兹共振式进气消声器．通常把该结构认为是一个质量弹簧系统．其连接管中的空气作为质

发动机进气系统阶次噪声及其消减方法

发动机进气系统阶次噪声及其消减方法
边强;高文志;张晶
【期刊名称】《农业工程学报》
【年(卷),期】2012()S1
【摘要】针对发动机进气噪声的消减与消声元件的位置具有很强的关联性特点,该文利用GT-Power软件分析了进气系统噪声,设计了谐振腔和1/4波长管来降低进气口处噪声。

通过SYSNOISE软件进行了声模态分析,研究了声模态与阶次噪声之间的关系,来确定赫尔姆兹谐振腔和1/4波长管在进气系统上最好的消声位置。

分析结果表明,消声元件布置在某阶模态的反节点位置与布置在节点位置相比,可以对该模态频率下的阶次噪声降低5dB。

【总页数】7页(P57-62)
【关键词】发动机;噪声控制;计算机模拟;进气系统;声模态
【作者】边强;高文志;张晶
【作者单位】天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】S1
【相关文献】
1.发动机进气歧管的气动噪声预测方法研究 [J], 徐志超;祖炳锋;王振;徐玉梁;刘丽娜;白杨
2.阶次分析在发动机进气噪声研究中的应用 [J], 徐红梅;郝志勇;郭磊
3.增压发动机的进气噪声源提取和进气噪声的预测 [J], 刘联鋆;郝志勇;钱欣怡;胡先锋
4.进气系统设计参数对进气噪声及车内车外噪声影响研究 [J], 赵伟丰;赵骞
5.边界元方法在发动机进气噪声分析中的应用 [J], 刘树功
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进气系统设计参数对进气噪声及车内车外噪声影响研究

ｔｋｉｔｋｓｓｅｏｍａｅｎａｅｙｔｍｏｔｚｔｎｆｒｔｅｐｓ — ｂａｄｎｅｉｒｏｓｒｄｃｉｎＢｓｄｎ３ｅｉｎｐｒｍｅｅｓｐｉａｉｏｈａｓｍｉｏｙｎｉｔｒｏｎｉｅｅｕｔ．ａｅｏｄｓｇａａｔｒｏｏｔｍｉａｉｎ，ａｒｆｌｒｖｌｍｅ，ｃｅｎａｒｄｃｅｇｈａｄｄｒｉｄｃｅｇｈ，ａｄｔｅｒｌｔｎｂｔｅｈｎｉｎｄ３ｐｉｚｔｏｉｉｔｏｕｅｌａｉｕｔｎｔｎｉｙａｒｕｔｌｎｔｌｔｎｈｅａｉｅｗｅｎｔｅｍｅｔｅｏｏｄｓｇａａｔｒｎｎａｅｎｉｅｉｎｅｔａｅ．Ｔｅｏｔｏａｔｅｉｔｋｏｓｅｉｎｐｒｍｅｅｓａｄｉｔｋｏｓｓｉｖｓｉｔｄｇｈｕｃｍｅｉｔｔｈｎａｅｎｉｅ，ｐｓｓｈａｓ—ｂｏｓｎｎｅｉｒｎｉｅｙｎｉｅａｄｉｔｒｏｓｏ
ａｅｒｄｃｄｂｐｉｚｄｉｔｋｙｔｍ，ｗｔｏｔｔｅｐｎｌｆｅｇｎｅｆｒｎｅｒｅｕｅｙｏｔｍｉｅｎａｅｓｓｅｉｕｈｅａｔｏｎｉｅｐｒｍａｃ．ｈｙｏＫｅｒｓｎａｅｓｓｅｙｗｏｄ：ｉｔｋｙｔｍ；ｐｓａｓ—ｂｏｓ；ｉｔｒｏｏｓ；ｅｇｎｅｆｒｎｅｙｎｉｅｎｅｉｒｎｉｅｎｉｅｐｒｍａｃｏ
进进气系统对发动机性能无影响。

发动机振动与噪声成因与解决方法研究

Internal Combustion Engine &Parts0引言从广义角度看，汽油发动机是借助汽油这一燃料介质，在汽车行驶中将燃料的内能转化为汽车的动能。

鉴于汽油燃料本身的粘性小、蒸发快等特点，选用这一燃料能通过汽油喷射技术系统进入气缸内部，然后经过处理使其处于一定的温度和压力水平，再通过火花塞技术组件点燃，这就使气体能够进行膨胀做工。

在汽车上搭载汽油发动机，主要原因是其具有相对简单的技术结构，且造价成本相对较低、实际运行状态稳定、维修操作便捷。

目前，汽油发动机已经广泛运用到多种现代设备中，如何妥善处理发动机运行中存在的振动、噪声问题已经成为人们关注的重点。

本文正是围绕这一点，进行具体成因的探讨和分析，并提出有效的解决方法。

1汽油发动机设备振动现象与噪声现象简述1.1振动现象与噪声现象的概念从振动现象来讲，是在技术状态下运动过程，也可以看作物体往复运动。

通常，人们将振动现象判定为消极的技术因素，主要是由于其会给机械设备内部的组件带来更大的磨损、疲劳，从而导致机械设备可用寿命缩短。

但是，振动也有一定的应用价值，如振动研磨加工技术、振动消除内应力技术、振动筛选加工技术等。

对于噪声而言，物理学中将其定义为物体在无规则运动中产生的声音，这些声音往往会给人们生活、学习、生产和工作带来不良影响，甚至会在人们接收重要声音或信息时带来干扰。

1.2汽油发动机振动现象与噪声现象的主观评价对于汽车驾驶者、使用者而言，汽车发动机产生的振动和噪声与使用者的主观认知具有一定相关性。

不同驾驶者在使用汽油发动机时，往往会对设备运行带来的振动和噪声具有不同的喜好程度。

例如，部分汽油发动机使用者更倾向于运动型交通工具，追求较为激烈的驾驶行为，这些使用者期望发动机能够在运行时产生较大轰鸣声。

同时，也有汽油发动机的使用者更倾向于安静的驾驶环境，这部分使用者则希望发动机能在驾驶中产生较小的声音。

1.3汽油发动机振动现象与噪声现象的客观评价在对发动机振动和噪声进行客观分析、评价时，应当注重以下几方面：汽车行驶中底板传来的声音、车椅给人体带来的振动、汽车方向盘给驾驶人带来的振动、能够传递给乘客或驾驶人的声音、座椅轨道部件振动等。

发动机进气系统性能仿真及降噪优化

ｐｐｒＴｅｍｏｅｓｆｒｓｕａｉｇｔｅｉｔｋｙｔｍｅｆｒｎｅａｅｅｔｂｉｈｄｂ＿ｏＬＤｕｏｔｅｐｏｌｍａｈａｅ．ｈｄｌｏｉｌｔａｅｓｓｅｐｒｏｍａｃｓａｌｅｙＧＴＰｗｅｅｔｈｒｂｅｔｔｅｍｎｈｎｒｓｈｔ
一
损失、气口噪声、入损失进行评价；体动力性进插气能采用压力损失进行评价。本文主要通过进气口噪声、入损失和压力损失来评价消声元件性能。插
个模型里完成。进气口噪声模型在进气口位置添加一个麦克
英国汽车工业研究协会的研究发现，车噪声汽中以发动机噪声为最大ｕ。降低汽车噪声，从降要
放标准和噪声标准的日益严格，考虑排气系统噪只声优化已经不能满足限值要求，因此有必要对发动
声。
４３
直管长度定义。２４消声元件性能评价模型．
对进气消声元件的评价指标主要包括两个方
面：声性能和气体动力性能。消声性能采用传递消
分别将２２２３中的消声元件与发动机耦合，．、－建立性能评价模型，进气口噪声、将压力损失的计算在
步优化。
ｌＯＯ９Ｏ
最大功率（Ｗ／／ｎ）ｋ（ｍｉｒ）最大扭矩（ｍ（ｍｉ）Ｎ．／／ｎ）ｒ气缸点火顺序

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主题词：发动机
进气系统
噪声
中图分类号：４４文献标识码：文章编号：００３０（０１０ — ０２０Ｕ６Ａ１０ — ７３２１）４０１— ３
ＴｈｔｄｆＮｏｓｄｃｉｎｆｒｔｅＥｎｉｅＩｔｋｙｔｍｅＳｕｙｏｉｅＲｅｕｔｏｏｈｇｎｎａｅＳｓｅ
．
设计．计算．研究．
降低发动机进气系统噪声的研究
黄阔１陈岳昌２蔡金雷：
（．１吉林大学；．２华晨汽车工程研究院）

【摘要】利用ｓｓ０ｅｖｉ软件模拟了某发动机进气系统的声场特性，ｎｓ发现原进气系统在降噪方面存在缺陷。通过
Ｈｕｎｏ，ｈｎＹｕｃａｇ，ａｉｌｉａｇＫｕＣｅｅｈｎ２ＣｉｎｅＪ
（．ｉｎＵｎｖｒｉ２ＢｒｌｎｅＡｔｍｏｉｓａｃｎｔｕｅ１Ｊｌｉｅｓｔ．ｉｉｃｕｏｂｌＲｅｅｒｈＩｓｉｔ）ｉｙ；ｌａｅｔ
ｄｏｓｒｍ１２ｄ（ｔ８Ｂ（；一ｒｅｏｓｐａａｅａ２６６／ｉｒｓｒ３ＢＡ）ｏ７ＢＡ）ｎ一ｒｐｏ０ＢＡ）ｏ７ｄＡ）６ｏｒｉｅｋｖｌｔ３ｍｎｄｏｏ９（ｔ３ｄ（ａｄ８ｆｄｎｅｕｒｐｆｍｄ
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１前言
随着人们对噪声污染的不断重视．针对汽车噪
声的法规要求越来越严格．进气噪声作为汽车的一
率分布，主要频率成分在１０ｚ以上。０Ｈ０
降低进气系统噪声所采取的具体措施如下ａ合理设计空气滤清器．空气滤清器的进气管和出气管如果被设计为插入到空气滤清器中。可提高空气滤清器的传递损
器进、出管管径，大扩张比，降低噪声有优势，增对但是会增加进气系统的压力损失：气管的长度会进影响到空气滤清器的有效消声频率．即随着进气管
设计赫姆霍兹共振器和添加１／４波长管对该发动机进气系统进行了优化。试验结果表明，转速为１０ｄｉ在０ｍｎ时，９２阶噪声峰值从１０ｄ（下降到９ＢＡ）在转速为４００ｒｉ０ＢＡ）４ｄ（；０ｒｎ时，噪声峰值从１２ｄ（下降到８ＢＡ）／ａ４阶０ＢＡ）７ｄ（；在转速为２３ｍｎ时．噪声峰值从９ＢＡ）降到７ＢＡ）在转速为２００ｒｉ６ｒｉ６／６阶３（下ｄ３（；ｄ０ｍｎ时，噪声峰值从９Ｂ／８阶０ｄ（下降到７ＢＡ）Ａ）３ｄ（。
ｏｄｒｏｓｅｋｖｌｅａ０ｎｎｄｏｓｆｍ０ｄＡ）ｔ３ｄＡ）ｒｅｉｅｐａａｕｔ００ｒｆｒｐｏ９Ｂ（ｎ２／ｉｒｏ７Ｂ（．
ＫｅｒｓＥｎｉｅ，ｎａｅｓｓｅ，ｉｅｙｗｏｄ：ｇｎＩｔｋｙｔｍＮｏｓ
【ｓｒｃ］ｈｏｎｉｄｃａｃｅｉｉｆｔｅｉｔｅｓｓｍｏｎｅｇｅａｅｓｕａｄｂｓｇＳｓｏｅＡｂｔａｔＴｅｓｕｄｆｌｈｒｔｒｔｓｏｎａｙｔｆａｎｉｒｉｌｔｙｕｉｙｎｉｅａｓｃｈｋｅｎｍｅｎｓ
２ｏｄｒｎｉｅｐａａｕｔ１９０ｒｍｉｒｐｒｍ０Ｂ（－ｒｅｏｓｅｋｖｌｅａ０ｎｄｏｓｆｏ１０ｄ／Ａ）ｔ４ｄ（；一ｒｅｏｓｅｋｖｌｅａ０／ｎｏ９ＢＡ）４ｏｄｒｎｉｐａａｕｔ４００ｒｍｉｅ
失．会带来较大的功率损失：果减小空气滤清但如
个重要噪声源也得到了足够的重视目前．传统的设计手段已不能针对市场需求设计出满足要求的汽车
发动机进气系统．运用现代的ＣＥ技术开发进气系Ａ
统势在必行