半自动消声器对排气低频噪声控制的研讨

跟着我国轿车工业的飞速发展，轿车保有量的快速添加我国轿车正逐渐步入家庭年代。而这也使得以轿车为主的交通噪声污染已越来越严峻，据有关统计资料标明因为轿车发生的交通噪声占总交通噪声的75％。轿车噪声是一个包含多种噪声源的归纳噪声源[1]，研讨标明排气噪声是轿车的首要噪声源之一。别的跟着人们对轿车乘坐舒适性和燃油经济性的进一步进步，人们在对燃油经济性提出要求的一起也对轿车排气噪声提出了新的要求，这首要体现在排气低频噪声方面。

本文首要研讨的内容：剖析发动机中低转速噪声，提出在消声器内规划绷簧阀（半自动消声器）的办法来操控排气低频噪声，一起在阀体敞开时增大气流流转面积以下降排气背压和下降功率丢失确保必定的燃油经济性，对消声器进行流体CAE仿真并加工样件进行实验验证。

1 轿车排气低频噪声特征

1.1 排气体系噪声的组成

排气噪声包含空气动力噪声、冲击噪声、结构辐射噪声和气流冲突噪声[1] 。排气体系的空气噪声是因为发动机在工作时所发生的压力波在排气管道中传达而发生的。在管道中这股气流是安稳的。空气噪声取决于排气管道的直径。排气低频噪声首要源于空气动力噪声。

关于排气噪声来说低频噪声对人的主管感触有着重要的影响，首要体现在力度、轰鸣、烦恼等方面。关于车内噪声首要是要下下降频噪声对人的主管感触的影响。关于排气体系来说低频噪声传递至车内的途径首要有两条：一是经过与排气体系相连的橡胶吊挂将结构噪声传导至车内。二是经过排气尾管口经过空气声透过车体传入车内。

1.2 排气噪声的操控

排气体系的噪声操控首要是经过消声器规划来完成的，排气体系中所运用的消声器首要有三种：抗性消声器、阻性消声器、阻抗混合消声器[2]。

为了到达对不同频率的噪声操控一般排气体系选用多级消声结构，一般有三级消声器、两级消声器和一级消声器。

一般消声器为了取得抱负的消声功能的内部结构规划都较为杂乱，如为了取得较好的低频噪声需求添加赫姆霍兹共振吸声结构或添加1/4 波长管结构，杂乱的内部结构会导致背压升高功率丢失增大不光添加了消声器的本钱还对轿车的燃油经济性晦气。如果把消声器规划得简略，尽管排气背压下降了，功率丢失小了但消声效果也随之下降。

近年来人们提出了双模态消声器或半自动消声器来处理上述对立即在消声器中装置一个绷簧阀，低转速时阀门封闭，消声效果好。高转速时气流速度升高消声腔内压力升高使得阀门被冲开，空气流转阻力减小功率丢失相应下降。

2 剖析与验证

2.1 问题陈说

本文经过对某型发动机选用的消声器功能测验发现其消声器整体功能不错但其在怠速时的低频噪声很重，特别在其4 阶53.5HZ 左右的噪声给人的轰鸣感很强片面感触很差。为此本文以该消声器怠速下的噪声为对标研讨半自动消声器对低转速低频噪声的操控效果，测验经过对消声器进行流体仿真剖析确认绷簧的规划参数并加工样件测实验证其功能。

2.2 流体仿真剖析及参数确认

2.3.1 流体仿真成果验证

2.3.2 声学测验成果验证

3 结语

本文经过对发动机排气低频噪声的发生以及低频噪声对人的影响进行了剖析并相关于传统消声器提出了用半自动消声器来操控低频噪声的办法，经过对消声器的声学和CFD 核算，规划了一套消声器并加工样件进行了实验验证。经过实例验证成果标明半自动消声器对低频噪声有较好抑制效果，为消声器研制供给了新的规划思路。