渦輪增壓器在發(fā)動機上的應用可以提高汽車的動力性能.經(jīng)濟。但也會嚴重影響汽車NVH性能。廢氣渦輪增壓器過去更多地用于柴油車輛。目前，汽油車也被廣泛使用，尤其是乘用車，這使得渦輪增壓器更受歡迎NVH各大汽車企業(yè)重視性能優(yōu)化。

廢氣渦輪增壓器的典型工作速度范圍為每分鐘100萬轉(zhuǎn)/分，壓縮機側(cè)葉輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流噪聲能主要集中在[1.5-3]kHz頻帶[1]，在加速條件下，葉輪高速旋轉(zhuǎn)至10萬轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的氣流噪聲通過進氣管口輻射，由駕駛員感知。隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升，發(fā)動機噪聲被掩蓋。與非增壓發(fā)動機相比，配備渦輪增壓器的車型需要解決[1的加速條件.5-3]kHz進氣流噪聲問題。

針對渦輪增壓器的氣流噪聲問題，國內(nèi)外許多學者對其生產(chǎn)原理進行了深入的研究[2]-[4]。從一些研究論文來看，目前，穿孔板結(jié)構的共振消聲器用于抑制渦輪增壓器的氣流噪聲。與簡單的擴張腔相比，這種消聲器具有結(jié)構小的優(yōu)點，便于在進氣系統(tǒng)附近布置。同時，流體壓力損失小，對功率影響小。

消聲器遞損有效帶寬1800~3000Hz范圍內(nèi)，但頻帶內(nèi)谷值較低，平均為20dB左右，在2500Hz附近約為17dB。主要原因是論文中設計的消聲器只有三個共振腔，分布在1200Hz在帶寬個共振頻率在帶寬中顯得稀疏，導致谷值偏低。

文獻[4]設計的消聲器傳輸損失是理想的。本文采用理論公式對參數(shù)進行優(yōu)化，不考慮空腔之間的相互影響，存在一定的局限性。當內(nèi)部管徑較大且接近平面波截止頻率的極限[5]時，需要考慮管道中的高次波。Virtual.Lab這個問題可以很好地解決。當接近但未達到截止頻率時，可以使用它AML屬性賦予出口端。在分析超出截止頻率的時候，一定要考慮高次波，增加(0,1)及以上的模態(tài)可以通過模擬設置進行分析。

1問題描述

一個渦輪增壓發(fā)動機SUV對于車型，一些油門在1800-200轉(zhuǎn)之間緩慢加速，進氣系統(tǒng)產(chǎn)生的產(chǎn)品在車內(nèi)可以清晰地感知到“噓噓”聲音。速度繼續(xù)上升到2500rpm之后，異響逐漸被其他噪聲掩蓋。

2問題分析

2.1噪聲源判定

該異響“噓噓”根據(jù)渦輪增壓器的技術參數(shù)，當聲音出現(xiàn)時，渦輪增壓器已經(jīng)介入工作，其主要工作速度為[80000-180000]rpm，隨著油門松動的聲音而消失。初懷疑渦輪增壓器是噪聲源。為了驗證這一猜測，渦輪增壓器減壓閥處于正常打開狀態(tài)，經(jīng)過主觀駕駛評估和測試，發(fā)現(xiàn)異常噪聲消失，從而確定渦輪增壓器為噪聲源。

2.制定解決方案

在初始階段，考慮到進氣系統(tǒng)管道的隔聲能力較差，導致渦輪增壓器產(chǎn)生的氣動噪聲通過管道輻射到發(fā)動機艙，然后進入汽車。因此，在進氣空氣過濾器中.壓氣機進出口管道和進氣管道用大能隔音材料包裹后，駕駛評估后的異響被抑制。

考慮到增加管道隔音能力的成本將會顯著增加，并且由于空間布局的限制，這種方案終沒有被考慮。結(jié)合文獻[1]-[4]，終考慮在進氣系統(tǒng)管道上布置適當?shù)墓艿老暺鳎砸种茐嚎s機加速時的氣流噪聲。消聲器的外壁需要有一定的隔音能力，否則不能達到預期的消聲效果。

測試主駕駛員右耳和進氣口之間的噪音，如圖1.圖2所示。LMS軟件不斷回放濾波分析，發(fā)現(xiàn)主駕右耳過濾器[1320,3000]Hz噪聲過后，聲音異常消失。因此設計的管道消聲器在[1320,3000]Hz傳聲損失能力應大于20dB以上。??????????????????

由于渦輪增壓器的進出口管道會輻射氣流噪聲，因此在壓縮機的進出口管道中設計了一個管道消聲器來抑制氣流噪聲。

3消聲器設計

3.1消聲指標選擇

消聲器的聲學性能有很多評價指標，常用的是插入損失.傳輸損失和末端噪聲降低等。由于傳輸損失反映了消聲器本身的聲學傳輸特性，其值僅與消聲器的結(jié)構和消聲器的內(nèi)部介質(zhì)性質(zhì)有關，是消聲器的固有屬性，因此傳輸損失通常被用作[8]的主要性能指標，用于消聲器的設計和性能評價。

傳輸損失表示消聲元件后聲音量的衰減程度，即入射聲功率Wi聲功率透射Wt傳遞損失的差值TL表示為??????

3.消聲器參數(shù)設計

初步計算穿孔直徑為5mm有限元法可用于左右分析。本文采用有限元法。Virtual.Lab聲學模擬計算，出口管定義AML屬性。

考慮到布局空間的極限，壓縮機出口消聲器設計了6個共振腔，壓縮機進氣口消聲器設計了4個共振腔，兩個消聲器整體為圓形管狀結(jié)構。詳見圖3和圖4。初步確定出口端消聲器的6個腔共振頻率為1550.1700.1900.2200.2500.2800Hz。進氣端消聲器4腔共振頻率分別為1700.2000.2300.2700Hz。

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