關(guān)于汽車進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲控制與優(yōu)化

葉連生

摘要：新時(shí)代，隨著國(guó)力水平的提升，汽車所有量不斷攀升，噪聲污染問題日趨嚴(yán)重，如何對(duì)噪聲進(jìn)行控制與優(yōu)化已成為人們?cè)絹碓疥P(guān)注的重點(diǎn)。因此，本文將從不同視角出發(fā)多維度探究汽車進(jìn)氣系統(tǒng)的噪聲控制與優(yōu)化，以達(dá)到科學(xué)高效的控制噪聲、提高汽車乘坐舒適度的目標(biāo)，進(jìn)一步致使車輛運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及生態(tài)效益同步實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：汽車進(jìn)氣系統(tǒng)；噪聲控制；優(yōu)化

前言

新時(shí)代，綠色、可持續(xù)、包容性、低碳等理念作用下，我國(guó)在汽車噪聲控制與優(yōu)化方面建立健全體制機(jī)制并完善相關(guān)法律法規(guī)。汽車噪聲源具體可分為發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、輪胎噪聲、進(jìn)排氣噪聲等，其中進(jìn)氣系統(tǒng)是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的主要噪聲之一，由于該噪聲源距離車廂較近，車輛乘坐人員對(duì)此具有較大的不適感覺，基于汽車進(jìn)氣系統(tǒng)及其噪聲的綜合分析，采取多種路徑手段進(jìn)行噪聲控制與優(yōu)化，將汽車噪聲科學(xué)高效的控制在一定合理范圍內(nèi)，降低噪聲污染的同時(shí)進(jìn)一步完善汽車進(jìn)氣系統(tǒng)，提高汽車運(yùn)行的安全性與經(jīng)濟(jì)性。

一、汽車進(jìn)氣系統(tǒng)

汽車運(yùn)行中，汽車進(jìn)氣系統(tǒng)是不可或缺的重要組成部分，并發(fā)揮著核心作用。進(jìn)氣系統(tǒng)具體由進(jìn)氣導(dǎo)流管、中冷管路、空氣濾清器各個(gè)元素組成[1]。汽車進(jìn)氣系統(tǒng)的重要作用一方面在于減免汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行當(dāng)中的異常磨損，汽車運(yùn)行當(dāng)中及時(shí)快速地將新鮮的干凈的空氣輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)，避免發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中存在大量含有雜質(zhì)、粉塵顆粒物等的空氣，降低汽車發(fā)送機(jī)運(yùn)行中的磨損力度；一方面具有降噪關(guān)鍵性功能，汽車進(jìn)氣噪聲具有極大的影響，汽車進(jìn)氣系統(tǒng)與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率、噪聲大小、乘車人員舒適程度等具有密切聯(lián)系，對(duì)汽車進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲進(jìn)行控制與優(yōu)化，科學(xué)合理進(jìn)行降噪設(shè)計(jì)，高效控制噪聲產(chǎn)生，提高整車的NVH性能，發(fā)揮進(jìn)氣系統(tǒng)的重要性能，提高汽車運(yùn)行的安全性以及經(jīng)濟(jì)效益。

二、汽車進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲控制與優(yōu)化分析

2.1 整車的NVH測(cè)試分析

要進(jìn)行汽車進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲控制與優(yōu)化首先應(yīng)當(dāng)是整車的NVH測(cè)試分析，明確汽車加速運(yùn)行中噪聲超標(biāo)的關(guān)鍵性噪聲源。由于在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中降低噪聲的可實(shí)現(xiàn)性不高，可以將輔助消聲器合理加裝在進(jìn)氣管口、排氣管口的相關(guān)位置，基于科學(xué)合理的測(cè)試有效分析整車NVH。轉(zhuǎn)速范圍為1500-3500r/min 的時(shí)候，在汽車進(jìn)氣管加輔助消聲器功能作用下，駕駛員右耳處的噪聲明顯降低，即4dB左右，還有著較大的改進(jìn)潛力，可以將產(chǎn)生的噪聲進(jìn)一步降低。與此同時(shí)，在車輛加速過程中，駕駛員右耳處的噪聲也有所降低，但轉(zhuǎn)速范圍為1500-2500r/min 的時(shí)候，降低的噪聲只有1-2dB[2]。

2.2汽車的進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲控制與優(yōu)化

2.2.1合理調(diào)整進(jìn)氣口噪聲源與駕駛室的距離

在分析汽車進(jìn)氣系統(tǒng)特征、性能、噪聲等過程中堅(jiān)持具體問題具體分析、實(shí)事求是原則，根據(jù)當(dāng)下國(guó)家規(guī)定的汽車噪聲范圍及控制要求、標(biāo)準(zhǔn)等，從不同維度入手深入探究進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲控制與優(yōu)化思路、方法，通過比較、分析進(jìn)一步明確最佳設(shè)計(jì)方案，規(guī)范化指導(dǎo)進(jìn)氣系統(tǒng)的噪聲控制與優(yōu)化。在此過程中，改進(jìn)汽車進(jìn)氣系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)是噪聲控制與優(yōu)化的關(guān)鍵，以噪聲為著手點(diǎn)，明確進(jìn)氣系統(tǒng)運(yùn)行中存在的具體問題。換句話說，汽車進(jìn)氣口的噪聲源和汽車駕駛室之間的距離特別近，是駕駛室噪聲分析中必不可少的重要方面，要根據(jù)車輛的實(shí)際情況，對(duì)進(jìn)氣口噪聲源進(jìn)行科學(xué)合理化調(diào)整，在保證順利發(fā)揮汽車進(jìn)氣系統(tǒng)性能作用的基礎(chǔ)上讓其盡可能遠(yuǎn)離駕駛室，在一定程度上降低駕駛室產(chǎn)生的噪聲。

2.2.2優(yōu)化進(jìn)氣口位置，噪聲達(dá)到最小化

在噪聲控制與優(yōu)化過程中，分析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙的空間位置，準(zhǔn)確把握大小的同時(shí)優(yōu)化進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具體設(shè)計(jì)時(shí)可以將進(jìn)氣口安置于發(fā)送機(jī)前部合理位置，使得進(jìn)氣系統(tǒng)運(yùn)行過程中傳輸?shù)今{駛室的噪聲達(dá)到最小化，當(dāng)然，進(jìn)氣口所處位置的氣體必須保證溫度不高，發(fā)動(dòng)機(jī)有著較高的燃燒率。

2.3汽車的進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲控制與優(yōu)化設(shè)計(jì)驗(yàn)證與改進(jìn)

2.3.1汽車的進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲控制與優(yōu)化設(shè)計(jì)驗(yàn)證

要保證汽車進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲控制在規(guī)定范圍內(nèi)以及各方面性能能夠達(dá)標(biāo)就要進(jìn)行噪聲控制與優(yōu)化設(shè)計(jì)驗(yàn)證。在汽車的進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲控制與優(yōu)化設(shè)計(jì)驗(yàn)證過程中，加工快速成型件裝車測(cè)試，以加速度為著手點(diǎn)，在驗(yàn)證噪聲大小過程中明確汽車的進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能，在試驗(yàn)驗(yàn)證中發(fā)現(xiàn)汽車加速度的時(shí)候，噪聲聲壓級(jí)達(dá)到 72.5dB，滿足我國(guó)在汽車噪聲控制方面提出的具體要求，即不超過74dB，表明在進(jìn)氣管延長(zhǎng)、消聲面積擴(kuò)大等方法作用下汽車的進(jìn)氣系統(tǒng)得到明顯改善。在此基礎(chǔ)上，為了更加全面、深入了解進(jìn)氣系統(tǒng)改進(jìn)以后，汽車整體加速度性能高低，開展合理化的汽車3檔加速試驗(yàn)驗(yàn)證工作，對(duì)比、剖析改進(jìn)前后汽車加速中進(jìn)氣消聲器對(duì)駕駛室的噪聲影響情況。進(jìn)氣系統(tǒng)改進(jìn)之后，汽車不同轉(zhuǎn)速下的噪聲聲壓有著不同程度的降低，加速性能也有所提升。但轉(zhuǎn)速范圍為3000-3500r/min的時(shí)候，汽車進(jìn)氣系統(tǒng)的噪聲聲壓出現(xiàn)峰值情況，車輛加速度性能有待進(jìn)一步提升，需要在聯(lián)系實(shí)際中以該轉(zhuǎn)速范圍為出發(fā)點(diǎn)，深層次改進(jìn)進(jìn)氣系統(tǒng)的同時(shí)促使汽車加速NVH性能最大化提高。

2.3.2優(yōu)化改進(jìn)

優(yōu)化改進(jìn)后進(jìn)一步驗(yàn)證分析發(fā)現(xiàn)，汽車運(yùn)行過程中存在一個(gè)出現(xiàn)噪聲峰值的某一速度段，增加一個(gè)適宜的共振消聲器可以有效減噪降噪。同時(shí)，將赫姆霍茲共振型消聲器應(yīng)用到當(dāng)下汽車設(shè)計(jì)中，包括四分之一波長(zhǎng)管，可以從根本上消除汽車窄頻帶噪聲。具體表現(xiàn)為赫姆霍茲共振型消聲器消除的是低頻噪聲，四分之一波長(zhǎng)管主要用來消除高頻噪聲。針對(duì)這種情況，在優(yōu)化改進(jìn)過程中，可以針對(duì)汽車進(jìn)氣系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、性能以及轉(zhuǎn)速范圍為3000-3500r/min的時(shí)候噪聲頻率的分布情況，準(zhǔn)確計(jì)算腔體體積的同時(shí)進(jìn)行合理化有限元分析、驗(yàn)證，明確進(jìn)氣消聲器的空間尺寸、集合形狀等，規(guī)范化設(shè)置赫姆霍茲共振型消聲器，在性能優(yōu)化過程中確保該轉(zhuǎn)速范圍為3000-3500r/min 的時(shí)候，汽車進(jìn)氣系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲被控制在規(guī)定范圍內(nèi)[3]。

結(jié)束語：

綜上所述，對(duì)汽車噪聲的控制與優(yōu)化處理是當(dāng)今時(shí)代發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè)必不可少的重要方面，完善設(shè)計(jì)汽車進(jìn)氣系統(tǒng)時(shí)應(yīng)當(dāng)滿足進(jìn)氣、空氣濾清、降噪等多方面需求，在科學(xué)客觀探究汽車進(jìn)氣系統(tǒng)過程中不斷發(fā)現(xiàn)新問題、新思路，對(duì)汽車噪聲的控制與優(yōu)化處理達(dá)到減噪降噪達(dá)標(biāo)的同時(shí)滿足人們車輛乘坐的舒適度，在提升汽車運(yùn)行綜合效益中全面推動(dòng)我國(guó)汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]趙東. 汽車進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲控制研究[D].重慶大學(xué)，2018.

[2]李峰，梁志濤.淺析汽車進(jìn)氣系統(tǒng)的噪聲控制與優(yōu)化[J]. 內(nèi)燃機(jī)與配件，2019（15）：18-19.

[3]劉志恩，黃濤，邵炯煬，鄭卿卿，杜松澤，李秋悅，屈少舉，劉浩.汽車急加速進(jìn)氣噪聲的試驗(yàn)測(cè)試與分析[J]. 汽車工程，2019，41（05）：564-570.