发动机进气系统声学性能优化设计技术研究

利用GT-Power软件对发动机进气系统概念设计方案进行声学预测,并结合整车噪声试验对其进行声学评估;以管道声学理论为指导,搭建赫姆霍兹消声器和1/4波长管的参数化设计模型,利用GT-Power软件分别完成声学性能直接优化设计和基于灵敏度的声学性能优化设计,确定赫姆霍兹消声器和1/4波长管的结构敏感参数,为发动机进气系统声学性能优化提供了定量依据。整车噪声试验结果表明,优化后该发动机进气噪声下降明显。     

涡轮增压发动机泄压噪声的进气系统优化设计

通过利用优化进气系统声学性能方法来改善涡轮增压发动机车型的泄压噪声问题。首先,测量进气口处的泄压噪声并进行频谱分析,确定进气系统需要优化的频率段,然后对进气系统进行优化设计,利用测量声压级差的方法来评估其声学性能。最终的实车测试结果表明,通过对进气系统的声学优化设计可以有效的改善泄压噪声,提高整车的NVH性能。     

基于传声损失的汽车进气系统仿真分析与改进

以声学有限元法为基础,建立了汽车进气系统声学仿真平台,通过改变赫姆霍兹消声器导管长度和管径截面积等参数,对进气系统进行结构改进。结合进气噪声理论,以某款经过试验分析得出某特定频率对车内车外噪声贡献明显的进气系统为例,通过理论公式的指导改变相应的参数,对进气系统进行结构改进,再对改进后的系统进行传声损失计算与分析。研究结果表明,理论公式能有效指导进气系统的设计与结构改进,结合传声损失仿真的验证,能为进气系统噪声优化提供一种可靠实用的途径。     

排气系统的数值模拟及优化设计

建立了汽车排气系统的三维计算流体力学模型,并采用并行计算方法对某排气系统的5款设计方案进行了模拟计算。以排气背压为评判准则,方案3背压最大,方案2背压最小,方案1、4和5的背压基本接近。通过对5种设计方案的催化转化器、消声器等部件进行详细的流场分析,找到了各款排气系统背压产生的主要原因,并提出了进一步的改进措施,确定了排气系统的最佳方案。     

某车辆进气系统消声性能分析与优化研究

为改进某工程车辆进气系统的消声性能,采用实验方法和有限元数值模拟方法,对该进气系统进行声学性能评价。根据分析结果,提出优化方案并重新进行仿真计算,取得了较好的效果。采用改进方案,实车测试进气系统降噪效果理想,符合理论分析值。     

发动机进气系统声学优化设计

基于计算流体力学和有限元方法,分析了发动机进气系统声学性能并通过试验验证了模型的有效性。对进气系统传递损失进行模拟,通过空滤和谐振腔的优化设计,有针对性地提高某些频率段的传递损失。空滤的优化使400~900 Hz频率内传递损失明显提升,最高达27 dB;谐振腔容积和位置的设计使400 Hz以内的频率段传递损失提高约3~10 dB。较初始状态比,系统总声压级最大降幅12 dB,满足了设计目标。优化方案为新车型进气系统的正向设计奠定了基础。     

摩托车排气消声器数值模拟研究

消声器的数值模拟涉及到流体动力学、结构动力学以及声学等多个学科的知识。本文利用传递矩阵法,建立了消声器与发动机的联合模型,在此基础上对该消声器的各项性能进行了数值模拟,并以一维模拟结果作为边界条件,利用通用流体力学软件对消声器的流场进行了更加深入的模拟研究。模拟结果表明：改进消声器在高频有较好的消声效果,而原消声器在中、低频有较好的消声效果;改进消声器的背压优于原消声器。本项目数值模拟的结果为消声器的优化设计奠定了基础,对消声器的优化设计有一定的指导意义。     

某中型客车进气噪声声学优化

通过对某中型客车空气滤清系统的声场仿真计算和整车进气噪声试验分析,提取其进气噪声声源特性并进行了声学优化。首先采用四负载法提取进气噪声声源特性,建立进气系统声学边界元模型,预测进气系统进气口噪声并与试验测试数据对比,验证提取声源的准确性;然后进行整车进气系统噪声试验,分析进气噪声频谱特性,确定消声频率;最后通过仿真设计了消声元件,并提出优化方案用于实车验证。整车进气噪声试验结果表明,优化后进气系统声学特性得到明显改善。     

某车进气系统噪音的优化与改进

对某车发动机进气噪音的频谱特性,对原空气滤清器和进气管的结构进行改进与优化设计。利用有限元方法计算进气系统的传递损失,并比较改进前后的消音性能。同时,通过整车进气系统噪音试验,进一步验证改进前后进气系统的消音特性。试验结果表明,改进后的进气系统的声压级明显下降。     

歧管式催化转化器流场分析与结构改进

建立了某带有氧传感器的歧管式催化转化器三维数值计算模型,应用计算流体力学(CFD)方法分析了该歧管式催化转化器内部流场结构。计算描述了氧传感器周围的典型涡流结构,并根据计算结果对歧管结构进行了改进。改进后的氧传感器周围流场得到较大改善,部分涡流消失;催化转化器载体内的气流不均匀度系数下降了38%;歧管催化转化器的排气背压得到降低。     

某矿车进气系统噪声的控制研究与分析

通过实验测试方法识别噪声源,确定降噪中心频率,针对中心频率进行降噪改进。采用有限元数值模拟的方法对改进前后的进气系统进行声学性能评价,以及流场特性分析。实际制造后进行实验测试,测试结果与仿真分析结果吻合较好,验证了设计结论。     

增压器泄压阀噪声的进气系统解决方案

为了解决增压器泄压阀噪声的问题,展开了相关的声学测试,以确定噪声的频率和声压级等特性。对进气系统进行了优化,计算了优化后系统的声压级差以确定方案的有效性。然后,制作了进气系统样件,将样件装到车辆上进行测量,以验证方案的有效性。试验结果表明,该方案能有效降低增压器泄压阀噪声,对相关问题的解决有一定的指导意义。     

发动机舱进气系统的CFD分析及设计研究

介绍了车辆进气系统在发动机舱的布置要求及性能要求。基于某国产车辆进气系统的研发,结合流体力学方法,讨论了进气系统的设计过程,同时分析比较进气系统的优化方案,对进气系统的设计优化进行了详细研究。     

汽车消声器内部结构对排气背压和油耗的影响

采用GT-Power软件对8种方案下的排气系统声学性能进行分析并与原结构进行对比,在此基础上对消声器内部结构进行优化设计。仿真和试验测试结果都表明,通过优化消声器内部结构能有效降低排气背压,降低整车油耗,并能改善排气尾管口噪声和整车通过噪声,提升整车NVH性能。     

基于曲轴箱强制通风的汽油机进气模型修正研究

为了更加精确地确定汽油机空燃比,使发动机在不同工况下得到最佳的动力性、经济性和排放性能,需要定时、定量地提供当量空燃比。而喷油量是基于进气量变化的,所以精确地控制进气量是整个控制系统的基础。在传统的进气歧管空气流量平均值模型(MVEM)基础上,考虑了曲轴箱强制通风系统(PCV系统)对进气量的影响,并对改进后的模型在simulink环境下进行稳态和瞬态仿真。通过分析仿真结果,得出了改进模型的进气量和进气歧管压力等参数,模拟结果更能接近实际进气过程,空燃比控制精度得到提高。还对传统进气模型提出了一些改进方向。     

内燃机进气系统NVH开发策略

正进气系统的阻力和声学是一对矛盾,顾此失彼都难以做到性能与成本的最优,是进气系统开发过程中的难点所在。本文详细阐述了在进气系统开发中,如何进行两者之间的合理平衡。针对不同的开发模式、开发阶段,提出了如何定义管道直径的方法,给出了流体设计的基本理念,以有效指导进气系统的初期开发工作。进气系统发动机进气系统主要包含进气引气管(脏管)、空气滤清器(以下简称"空滤器")、过滤后管路(干净管)、波纹管、消声器结构以及相应的固定连接小部件等。相较于自然吸气型发动机,增压发动机的进气系统通常设计有宽频消声器结构。跨入本世纪前,进气系统的开发主要关注其流动特性以及空滤器的过滤性能,以实现发动机优化     

基于多因素神经网络模型的柴油机NO_x排放预测及试验研究

以发动机转速、进气量、循环油量、发动机出水温度、中冷后进气温度、进气湿度、排气背压、柴油温度作为输入,NO_x排放质量流量为输出,优化隐层节点和迭代次数,并经过样本训练,构建了NO_x排放预测模型。结合台架试验数据,验证了模型的泛化能力,其预测值与试验值间误差小于1.5%。在此基础上,利用模型进一步分析了试验因素的重要度和试验控制性。结果表明:发动机转速、循环油耗、中冷后进气温度、排气背压对柴油机NO_x排放的影响相对较高;进气湿度控制范围过宽,对NO_x排放测试结果影响高于其他因素。     

某商用车发动机进气系统流场分析与优化改进

本课题对某商用车发动机进气系统进行流场分析与优化改进。在发动机进气系统设计中,以其进气道几何模型为基础,借鉴相关机型的气道稳流试验数据,运用计算流体动力学理论(CFD)和有关数值计算方法,对4种不同气门升程下的进气道缸内流场特性进行了计算分析。建立了评价进气道稳流特性的有关计算模型,给出了其进气流量、进气道内气流分布、不同气门升程下缸内流场特性、流量系数和涡流比等参数,为进气道性能优化、评价和再设计提供了方法和依据。并对进气系统模型进行优化,再次进行流场分析后进气系统流量系数得到提高,大幅提高了发动机进气系统的进气效率。     

发动机进气系统声学元件设计方法研究

利用GT-Power软件建立了某发动机模型,进行了进气系统插入损失的分析,并找到了插入损失的3个最大值.结合插入损失的计算结果,利用所开发的进气系统声学元件中心频率设计专家系统.充分考虑各声学元件传递损失影响参数,依次进行了谐振腔、空滤器和四分之一波长管的设计.对发动机进气口噪声的计算机模拟仿真结果表明,本文提出的进气系统声学元件设计方法具有工程实用价值.     

电控摩托车发动机主充模型的研究

研究了电控摩托车发动机的充气量计算模型,基于速度密度法进行了充气量的计算。建立了计算逻辑模型,导出了缸体体积、排气背压、回流废气压力等计算公式,得出了发动机实际充气量。标定了排气背压、进气压力修正系数的脉谱,实现了对空燃比的精确控制。经试验验证,使用电控技术的摩托车整车性能优于化油器车,达到了国Ⅲ排放的要求。