汽車排氣系統(tǒng)噪音與振動的控制

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1、維普資訊http://www.cqvip.com34技術縱橫輕型汽車技術2007(7／8)總215／216汽車排氣系統(tǒng)噪音與振動的控制楊衛(wèi)農(nóng)戴關林(浙江吉利汽車研究院有限公司)摘要汽車產(chǎn)品“CK一1”經(jīng)市場反應駕駛室內振動噪音較大。本文通過測試與研究，發(fā)現(xiàn)排氣系統(tǒng)所產(chǎn)生的振動噪音是該車主要噪聲源之一，并在此基礎上分析了噪聲源和振動源。同時，針對以上問題提出了降低排氣系統(tǒng)噪聲的方法。關鍵詞：汽車排氣系統(tǒng)噪聲與振動分析和控制1前言狀況進行了全面分析，發(fā)現(xiàn)整車NVH狀況不但與發(fā)動機、風扇、進排氣系統(tǒng)等本身振源有關，還與發(fā)動機及排氣系統(tǒng)

2、這些振源的的懸掛隔振能力有關，我公司一款新品“CK一1”剛上市時，市場普遍反應駕駛室內振動噪音較大，通過測試，怠速駕駛員更與車身本身結構有關，我們逐一進行了分析研究，其中排氣系統(tǒng)所產(chǎn)生的振動噪音是該車主要噪耳旁噪聲為52dB，而同類車型(in威馳)僅為44dB，B級車(如豐田佳美)等一般小于40dB，為降低振動聲源之一，要解決整車振動噪音，對排氣系統(tǒng)改進噪音，改善CK一1的乘座舒適性我們對該車的NVH必不可少。排氣系統(tǒng)通常是指從發(fā)動機排氣歧管到排氣圖1排氣系統(tǒng)尾管各個部件的組合(圖1)，主要功能是廢氣處理與我們處理時將分開處理。

3、降低噪聲。2排氣系統(tǒng)的噪聲源排氣系統(tǒng)對整車NVH的影響主要有兩個方面：排氣系統(tǒng)的噪聲源包括空氣噪聲、沖擊噪聲、(1)排氣系統(tǒng)噪音：通過空氣傳到駕駛室內。輻射噪聲和氣流摩擦噪聲。(2)排氣系統(tǒng)的振動：通過排氣系統(tǒng)的吊掛傳(1)空氣噪聲是發(fā)動機在運動中產(chǎn)生的壓力到駕駛室內。波在排氣管道中傳播而形成的，空氣噪聲取決于排維普資訊http://www.cqvip.com輕型汽車技術2007(7／8)總215／216技術縱橫35氣管道的直徑，氣流量一定時，直徑越大，空氣噪聲光滑，避免管道中的突然轉彎，在排氣管口避免障就越穩(wěn)定，它的大小取決于

4、排氣系統(tǒng)的結構。礙物體，使用吸聲材料等。(2)沖擊噪聲是排氣管道中不穩(wěn)定的氣流對管3降低排氣系統(tǒng)噪聲的方法道產(chǎn)生沖擊波而形成的。假如排氣歧管彎曲的弧度太小，發(fā)動機出來的氣流會對它產(chǎn)生強烈的沖擊，從根據(jù)以上原理，我們對“CK—l”排氣系統(tǒng)進行而發(fā)出“砰”、“砰”的沖擊聲。在管道截面積突然變了認真的分析研究，主要從以下三個方面對排氣系化時，也會產(chǎn)生噪聲。加在管道的過渡圓弧各漸進地統(tǒng)進行了改進：改變結構的變截面積是減小沖擊噪聲的途徑。3．1增大消聲器容積，改變消聲器結構(3)輻射噪聲是由于排氣系統(tǒng)的管道各消聲元“CK—l”原設計消聲器

5、由一個跑道形的穿孑L前件被機械振動激勵或者受內部流體壓力波動引起振消聲器和一個赫姆霍茲消聲器組成，總消聲容積動而將聲音輻射出去所形成的。主要來自三個方面：①機械振動：發(fā)動機會帶動整個排氣系統(tǒng)振動，車體的振動就會通過l一．掛鉤傳遞給排氣系統(tǒng)。排氣系統(tǒng)中有很多薄板，如消聲器的外殼和管道的外殼等。一旦這些薄板被修改前激起振動，就會對外輻射噪聲。②穩(wěn)定的空氣氣流。1這種穩(wěn)定的氣流會對薄l板結構施加穩(wěn)定脈動力，I·’呻●啼一?！觥疘I■■一l_一；I一?一從而激起板的振動，并輻I射噪聲。I③不穩(wěn)定氣流。當管l--J??～蘭～?！觥瘒！瘛?/p>

6、^■·●●’·‘●道中的氣流速度非常高I時，在管壁附近就會形成紊流，這股紊流不斷沖擊j薄板產(chǎn)生輻射噪聲。輻射噪聲的大小取決于這些修改后圖2板結構的幾何尺寸、結構形狀各剛度等。輻射噪聲的頻率與薄板結構振動的為：2．5L(前)+9．4L(后)=l1．9L，一般認為總消聲容積頻率是對應的，解決輻射噪聲的途徑：一是減少流體應在于10倍的發(fā)動機排量，所以我們改進了前消，聲波的擾動；二是改變結構的特征，如采用雙層板殼將跑道形改為旋壓的圓形并加長長度，使容積增加結構、加阻尼處理等。到3．5L，為彌補容積上的不足，在穿孑L前消聲器外(4)氣流摩

7、擦噪聲是當流動速度非常高的氣流側填上吸聲棉。傳到尾管時對外發(fā)出的巨大噪聲。降低辦法有：減小后消聲器在原赫姆霍茲消聲器基礎上，在尾管氣體的流動速度，增加管道的截面積，管壁盡可能地上加上一框型罐加上吸聲材料用于高頻消聲，后消維普資訊http://www.cqvip.com36技術縱橫輕型汽車技術2007(7／8)總215／216聲器由原單層外殼改為雙層外殼。如圖2所示。采用單點激勵多點響應的模態(tài)實驗方法，激勵3．2改變尾管形狀及長度點選擇在排氣系統(tǒng)與發(fā)動機排氣歧管的安裝端面尾管噪聲是一種脈動噪聲，它由兩部分組成：空(上表面)，采用三

8、向加速度傳感器測量各點的三氣噪聲和氣流摩擦噪聲。原尾管彎向地面使排氣直向振動加速度，采用VTCL_DSP信號采集和處理、接吹向地面。改進后尾管長度減短，并吹向后方，通VTCL_MT模態(tài)分析軟件進行試驗。過多次試驗，噪聲有明顯改善。該排氣系統(tǒng)在1000Hz以下存在