汽车排气噪声控制的发展动向

介绍了国内外消声器设计的现状、发展趋势;指出了在进行消声器设计、试验研究中应亟待解决的问题;论述了结构优化、电控技术等在消声器结构设计上的应用。这些方面,充分展现了汽车排气噪声控制的前景。     

汽车排气消声器的优化设计

采用汽车排气消声器是最主要、最有效、最简单的降低排气噪声的方法。目前，我国对汽车消声器的结构设计仅停留在经验设计或借鉴成熟设计的水平上，满足不了愈来愈严格的汽车排放法规对排气消声器的要求。本文就排气消声器结构设计、噪声的计算方法及其最新的设计发展方向等进行了阐述，并在此基础上提出了排气消声器优化设计的原则，探讨了声学在排气消声器结构设计中的应用。     

引入CAE技术的消声器设计

设计性能优良的消声器是控制机动车辆排气噪声切实有效的降噪措施。常规消声器设计方法效率偏低。随着CAE技术的发展,消声器设计变得可以数字化、可视化,大大缩短了消声器的设计周期,减少了成本投入。通过三维实体建模、有限元分析、边界元计算,找到一条快速便捷可靠的消声器设计新思路。     

发动机排气消声系统与催化装置的匹配研究

应用GT-Power软件建立某摩托车发动机工作过程的仿真模型,并通过与消声器模型的耦合仿真,得到改进前后消声器的插入损失和压力损失。仿真结果表明,改进后的消声器在压力损失变化不大的前提下,使得插入损失增加了5~9dB(A)。计算结果可为排气消声器的设计和性能的改善提供指导。     

卡车进气噪声特定频带强化消声研究

为解决某型卡车进气噪声较高,深化对消声器设计的基础科学认识.以声学理论为支撑,分析了典型消声器——扩张消声器、1/4波长管、赫姆霍兹消声器的消声性能,以提出适合该型卡车的消声器设计方法.最终选择赫姆霍兹消声器作为该型卡车的消声器,并探讨了不同结构的共振腔腔体对其消声性能的影响规律,旨在确定消声器的最佳结构参数.基于以上...     

消声器的研究与试验方法

在介绍消声器理论和计算方法的基础上，着重说明了消声器设计存在的问题，并指出消声器试验对消声器研究及设计的重要意义，最后还系统地介绍了国内消声器试验的一般情况和一些典型的试验内容。     

基于DoE的车用消声器优化设计

针对某乘用车消声器在发动机转速1 500～3 000 r/min范围内尾管噪声偏大的问题,应用GT-Power软件建立发动机及排气系统模型,并对该模型进行了试验验证。应用DoE方法找到了对消声器性能影响较大的参数,建立了消声器性能综合评价体系。依据运行工况及指标的重要程度为各转速下的评价指标设计了相应的权重,通过多目标优化计算得到了最优化的消声器结构参数。优化后消声器的模拟计算结果表明,在发动机转速1 500~3 000 r/min范围内,尾管总噪声和2阶噪声有较大程度上的降低。     

汽车消声器的匹配设计

介绍发动机排气系统噪声的产生、排气消声器的设计要求、性能评价指标;阐述消声器设计时消声器型式、容积、声腔数量等的选择。     

汽车消声器的正交设计

本文两次利用正交方法对汽车的排气消声器进行优化设计，弄清了不同参数对消声器的影响程序变化规律，通过正交设计，使新消声器的各项指标得到了提高。为消声器的设计提供了试验研究方法。     

汽车消声器优化设计与综合评价指数

从主观感受和物理量限制两方面提出排气系统声学舒适度的制约条件;指出汽车消声器若干重要的设计原则;推荐了一种特殊结构的消声器,阐述其设计理论,并相应地列举几个消声器优化设计实例,试验结果表明效果良好.最后首次提出"汽车消声器综合评价指数",使不同类型、不同容积和不同性能的消声器有了可比性.     

基于发动机热力过程的汽车排气消声器设计

基于发动机的热力循环理论和管道声学理论，利用AVL公司的B(X)ST软件联合建立了发动机和消声器的仿真模型，在此基础上进行了Flyer轿车的排气消声器设计，试验证明这种设计方法能够充分考虑发动机的综合性能和消声性能。     

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。     

净化消声器压力损失计算方法

本文综合运用流体力学、热力学及化学有关理论,对柴油机用的净化消声器的压力损失算法进行推导及试验验证,为在净化消声器设计阶段预测净化消声器对发动机性能的影响提供了可用的手段。     

内燃机排气消声器声学边界元模型的建立及其应用

本文提出了分析内燃机排气消声器内二维声场的有效方法,采用二维坐标将声压作为未知参数,描述了排气消声器二维声学边界元模型的建立及其在492Q汽油机消声器中的应用,计算的插入损失与实测结果具有很好的一致性,研究结果表明二维声学边界元模型是分析排气消声器的有效方法并具有较高精度。     

汽油车进排气系统降低噪声研究

提出了一种汽油车进、排气系统降低噪声方法,并基于Helmholtz共振原理,利用三维CAD软件Pro/E设计了进气谐振消声器。利用GT-power软件建立了整车、发动机、进气谐振器、排气消声器的联合模型。根据发动机工作过程,对排气消声器进行了改进设计。试验结果表明,采用进气谐振器和改进后的排气消声器,能够降低汽车加速行驶车外噪声以满足要求,且基本保持汽车输出功率不变。     

挖掘机排气消声器传递损失的试验研究

传递损失是消声器本身的传递特性,不受入口声源、出口终端阻抗的影响,是评价消声器声学性能的重要指标。本文以某型挖掘机的排气消声器为例进行了消声器传递损失实验研究。首先搭建了用于消声器传递损失测量的实验平台,基于四传声器法分别以发动机排气噪声和白噪声作为激励声源进行测量。然后比较了基于这两种不同的声源激励计算得到的传递损失,并参考排气噪声频谱,为消声器的优化设计提供了指导方向和实验依据。     

Simple estimation of high-frequency radiation from a muffler shell

The acoustic design of exhaust mufflers has mainly focused on reducing the discharge noise from the tailpipe. However, the noise that is transmitted through the muffler jacket and the endplate becomes important since the muffler reduces the amount of discharge noise when it has an optimized design. It is known that the contribution to the overall exhaust noise of the muffler shell is significant in the mid- and high-frequency ranges. The current problem is that there are no appropriate computational tools at high frequencies. A simple method to analyze the 1/3-octave band of sound radiating from an arbitrary shape (like a muffler) was employed to predict the band spectrum of the radiated noise. The calculation method included formulating the boundary integral, which was modified into a quadratic form in order to enable the prediction of the intensity levels in a band analysis. Monopole and dipole source terms in the conventional BEM were transformed into the auto- and cross-spectra of the two vibrating sources, in which the cross-spectra could be eventually omitted by assuming that the correlation coefficients were negligible. The method was adopted in an abrupt calculation of the shell noise in 1/3-octave band levels without nonuniqueness problem. In comparison with the measured data, the simulation result showed roughly 3-dB errors at most of the field points, excluding several special points that were normal to the shell and exhibited a maximum 5-dB error.     

关于一种新型消声器的研究与设计

在机动车辆的行驶中,发动机的排气噪音和排放污染是非常高的,为降低噪音和减少排放污染,在机动车辆上都设置有消声装置。但目前常见的各种原理的消声器效果都不太理想,而且经过消声处理的气体中还含有大量的粒状物、絮状物、油水混合物以及一氧化碳等有害物质,这些物质直接危害着生态环境。本文目的是提供一种新型的消声器设计方案,从而提高现有消声器性能,降低其噪音污染并减少排放的有害物质量。     

改进车辆进排气系统降低整车车外加速噪声

用GT-POWER建立了发动机与消声器的耦合模型,根据计算得到的发动机的进、排气系统噪声的频谱特性,提出消声器的改进设计方案,通过CFD模拟计算有效抑制消声器内部的再生气体噪声;设计进气谐振腔降低进气噪声。综合运用上述进、排气系统改进措施将所研究的轿车车外加速噪声降低到74dB(A)以下,满足了国家第二阶段噪声强制法规的要求。