基于高品質(zhì)材料的高壓進(jìn)氣消聲器

基于高品質(zhì)材料的高壓進(jìn)氣消聲器

降低汽車排放的一項(xiàng)重要措施是對(duì)汽車進(jìn)行輕量化，導(dǎo)致完全隔絕進(jìn)入車廂內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲變得更加困難。發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲中，排氣噪聲和進(jìn)氣噪聲是主要的組成部分，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，尤其是采用渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，使進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)氣流速度增大，進(jìn)氣噪聲也相應(yīng)增大。因此，目前主要采用進(jìn)氣消聲器來降低進(jìn)氣噪聲。常用的進(jìn)氣消聲器是一種諧振器，因而又稱為進(jìn)氣諧振器，設(shè)計(jì)該諧振器基于Helmholz諧振原理，對(duì)于消除中頻進(jìn)氣噪聲具有良好的效果，但對(duì)于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的高頻進(jìn)氣噪聲則效果不明顯。對(duì)此，提出了一種利用高品質(zhì)多層多孔材料構(gòu)成的進(jìn)氣消聲器，該進(jìn)氣消聲器可被安裝在渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)上，能很好地消除各種頻率的進(jìn)氣噪聲。

新設(shè)計(jì)的進(jìn)氣消聲器采用的高品質(zhì)吸聲材料（為硅酸鋁巖棉），其是一種多孔多層材料。由于材料內(nèi)部含有大量互相連通的微孔，且這些微孔在材料內(nèi)部均勻分布，因此當(dāng)進(jìn)氣噪聲入射到材料表面，一部分在材料表面反射，另一部分則透入材料內(nèi)部。透入材料內(nèi)部的噪聲，引起微孔中空氣運(yùn)動(dòng)并與孔壁摩擦，從而將聲能轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉。材料表面反射的部分噪聲繼續(xù)重復(fù)上述過程，直至進(jìn)氣噪聲完全耗散或傳出消聲器。利用該材料制造的進(jìn)氣消聲器是一種直通進(jìn)氣消聲器（進(jìn)氣口、出氣口同軸），設(shè)定消聲器外徑80mm、內(nèi)徑35mm、長(zhǎng)度80mm，中間填充硅酸鋁巖棉。建立4個(gè)填充密度不同的進(jìn)氣消聲器原型，進(jìn)行進(jìn)氣消聲器的性能測(cè)試。試驗(yàn)裝置包含氣流產(chǎn)生裝置、噪聲產(chǎn)生裝置、氣流流速控制裝置和噪聲測(cè)試裝置。在室溫條件下，分別對(duì)這4個(gè)進(jìn)氣消聲器進(jìn)行不同流速下的消聲測(cè)試試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：①與傳統(tǒng)進(jìn)氣消聲器（進(jìn)氣諧振器）相比，新設(shè)計(jì)的進(jìn)氣消聲器具有更好的消聲特性；②進(jìn)氣氣流的流速不影響進(jìn)氣消聲器的消聲作用；③不同填充密度的進(jìn)氣消聲器對(duì)消聲性能有顯著影響，密度越大導(dǎo)致消聲器的穿孔聲阻抗較高，因而消聲效果越好。

AntonioJ.Torregrosaetal. SAE

2016-01-1819.

編譯：陳丁躍