某乘用车进排气NVH性能分析及改进

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随着现代汽车技术的不断发展,汽车的NVH性能已成为汽车的重要性能指标之一。车内噪声与振动直接影响到顾客的感知度、满意度、品牌感,成为企业新车型产品开发中的控制重点。汽车NVH是一项非常复杂的技术,涉及到整车、发动机、动力传动系统、车身系统、底盘系统、电器系统等。在汽车各个系统中,进排气系统是影响整车NVH的主要因素之一。本文针对某款乘用车开发过程中涡轮泄气问题引起的车内泄气声和排气系统尾口驻波引起的车内轰鸣声问题,在系统分析其产生机理和控制方法的基础上,制定了相应的改进措施,使该乘用车的进排气NVH问题得到有效控制。  针对D挡加速工况下,发动机转速达到2000rpm左右换挡或松油的瞬间出现涡轮增压器泄气噪声,车内主观评价无法接受的问题。通过对车内噪声及涡轮近场的噪声进行测试,得出涡轮泄气是引起车内异响声的主要原因。结合泄气声的产生原因、传播途径及控制手段,最终通过采用泄气阀与高频谐振腔相集成的方式及优化高频谐振腔内部结构来拓展传声损失消声带宽的方式共同来解决此泄气声。文中还重点研究了高频谐振腔的消声特性,通过对单腔高频谐振腔自身参数的扰动分析,得出穿孔数量、穿孔直径、谐振腔体积是影响单腔高频谐振腔传声损失的主要因素。通过在单腔高频谐振腔基础上增加谐振腔的腔数、穿孔数量等参数使之形成多腔并联的高频谐振腔,极大地提高了高频谐振腔的消声带宽及增加了消声峰值数量。另外,通过在多腔并联的高频谐振腔基础上集成内插管结构成倍加宽了高频谐振腔的消声带宽。文中结合高频谐振腔消声特性的各种影响因素,在保证原高频谐振腔外部尺寸参数不变的情况下,对此车上原有高频谐振腔的传声损失进行仿真优化使其传声损失的有效消声频率最大范围地覆盖泄气声的频率范围,并在此基础上进行样件制作。最后通过实车验证,得出涡轮增压器近场的泄气声和车内的泄气声都明显降低,经主观评价车内噪声明显改善,可以接受。  针对车内1200rpm、2000rpm、4000rpm附近的车内轰鸣声问题,文中通过采用阶次贡献分析法和接消音箱的尾管噪声分离法,识别出排气尾口噪声是引起车内1200rpm、2000rpm、4000rpm附近轰鸣声的主要原因。另外文中通过采用在排气尾管上接上超过一米长的直管法成功识别出了排气尾口噪声的峰值噪声由排气驻波引起。在此基础上结合排气尾口噪声的一维仿真分析及底盘空间、消声器位置等因素得出了通过在排气尾管中增加阻性消声器的方式能降低排气口峰值噪声,并指导了排气样件的制作。最后通过试验验证在排气尾管中增加阻性消声器成功降低了排气尾口噪声的总声压级并削弱了尾口峰值噪声,同时车内峰值噪声得以削弱,轰鸣感消失。
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