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1、进排气系统噪声和振动开发简介 （NVH),动力总成部 *,讲座内容,发动机噪声简介 进气系统振动与噪声（NVH)开发简介 排气系统振动与噪声（NVH)开发简介 噪声测试及Pass-By Noise 进排气系统开发亟待解决的课题,发动机噪声简介,有关噪声的基础概念 发动机噪声 发动机进气噪声 发动机排气噪声 发动机噪声测试,有关噪声的基础概念,声音：振动产生声音 听觉区域范围：2020000Hz 声压级：有效声压和基准声压比的常用对数乘以20，单位为分贝（空气中的参考声压一般取2l0-5Pa ) 噪声的相加和相减 LP=10LG(10L1/10+10L2/10 ) 详细的声学知识可查阅书籍,有关
2、噪声的基础概念,1. 声压和声压级 刚刚使人耳产生疼痛感觉的声压（痛阈声压）约为20Pa。 声压 空气中的参考声压一般取p0=2l0-5Pa 声压级通过对数压缩：数字简单； 和人的生理感觉特性一致。,一些典型噪声源或典型环境的声压和声压级,2. 声功率级,声源的声功率级Lw等于这个声源的声功率W与基准声功率 W0的比值取常用对数再乘以10。其数学表达式为：,声压级：表述空间固定位置的声能量；声功率级：表述声源辐射的声能量。,W0=10-12(w),消声声场中的声压级分析,假定有一个声功率为W的声源，当距声源r (m)，r米处的声压级为,排气设计指南的要求,在急加速和急减速的情况下，整车载荷为7
3、0KgX2，按上述方法进行测量的尾管噪声见图5：当发动机转速为1000-2000rpm时，噪声值为82 dB(A)，当发动机转速为5000rpm时，噪声值为92 dB(A)，当发动机转速为6000rpm时，噪声值为97 dB(A)。,3.频谱和A 声级人耳等响曲线,A、C 计权网络,噪声开发频谱分析（倍频程）,噪声开发常用分析图表,进气口噪声对比（绿色为现状态，红色为欧蓝得） （频谱曲线）,频谱分析三维图形,进气口噪声2档彩图,S21排气口噪声2档彩图,发动机噪声概述,发动机噪声 结构振动噪声 空气动力噪声,1、燃烧噪声 2、机械噪声 3、液体动力噪声,1、进气噪声 2、排气噪声 3、风扇和风
4、机噪声,内燃机噪声源频率特性,机械噪声,空气动力噪声,发动机进气系统噪声,进气噪声源： 1、发动机燃烧和气门撞击声 2、气门开启的周期变化产生的空气动力噪声 3、气体在管道、气门、节流阀体出摩擦发出的声音 4、管路和壳体辐射噪声、及振动传递噪声,1、进气空气动力噪声（与发动机点火频率相同）,n:转速 z:发动机缸数 i: 发动机冲程系数（四冲程为2） k:谐波次数（阶次数） f: 噪声频率,2、燃烧和撞击声： 频率1000以上（大约） 3、空气摩擦噪声： 频率8001000Hz以上（大约）,气门周期开启,发动机排气系统噪声,排气噪声源： 1、发动机空气动力噪声（周期排气变化形成的噪声） 2、高
5、速强烈排气冲击噪声（对管、空气） 3、辐射噪声（通过壳体） 4、气流摩擦噪声,排气空气动力噪声（与发动机点火频率相同）,n:转速 z:发动机缸数 i: 发动机冲程系数 k:谐波次数（阶次数） f: 噪声频率,发动机排气系统连接,排气系统开发的难点 （后面介绍）,1m airborne noise,Test bed setup Definition of envelope box“ 1m distance for microphones onTop Side LHS RHS Front Side Averaging of all 4 microphones results in 1m airbo
6、rne noise level,2.0 TCI acoustic assessment,发动机噪声测试,不同噪声水平的噪声构成,Standard is 80 dB(A): exhaust noise, engine noise,Standard is 77 dB(A): exhaust noise, intake noise, engine noise,Standard is 74 dB(A): exhaust noise, intake noise, tire-road noise, engine noise,Standard is 71 dB(A): tire-road noise, ex
7、haust noise, engine noise, intake noise,进气系统噪声开发,TURBO NOISE DAMPER,DUCT WITH INTEGRATED RESONATOR OR WAVE,COMPLETE LINE WITH RESONATOR wind speed 5 m/s,Testing of Pass-By Noise,Different vehicles are required for different speed to approach the starting line Usually, At starting line A-A: 50 km/hr,
8、 WOT Between A-A and B-B: WOT At ending line B-B:release the gas pedal,不同噪声水平的噪声构成,Standard is 80 dB(A): exhaust noise, engine noise,Standard is 77 dB(A): exhaust noise, intake noise, engine noise,Standard is 74 dB(A): exhaust noise, intake noise, tire-road noise, engine noise,Standard is 71 dB(A):
9、tire-road noise, exhaust noise, engine noise, intake noise,车外加速噪声的研究,A,A,B,B,C,C,Photocall,Photocall,Intake (进气),engine,Exhaust(排气),Mic,Mic,车外噪声源： 轮胎噪声跟车速有关，和转速无关 排气噪声从排气管口发出的 由消声器辐射出的 进气噪声从进气管口发出的 由空滤器辐射出的 动力总成发动机 变速箱 将上述各声源逐一消除，从而找出车外噪声的主要声源,NVH小组目前能做的试验介绍,试验能力： 1、一般的加速度信号采集和阶次跟踪分析，相应的频谱分析，例如倍频程，1
10、/3倍频程分析。 2、一般的对自由声场条件要求不高的声音信号采集及频谱分析。 3、车身和一些零部件的模态分析。（主要是试验这一方面） 4、传递路径分析（目前只能做vibration transfer path analysis ,还不能做airborne transfer path analysis)。 5、声音记录回放，滤波，响度，粗糙度，尖锐度分析。 能完成的试验 ： 1、车外通过噪声试验。（精度比较低） 2、车内匀速噪声试验。 3、车内加速减速噪声测试。 4、车内定置噪声试验。 5、发动机台架振动试验。 6、车外定置噪声试验。 7、怠速振动噪声测量。 8、整车零部件的振动测试。 9、白车身及一些零部件的模态分析试验。 10、结构传递路径分析。,NVH小组设备引进,正在购入的设备： 1、声学及振动测量。 2、通用信号频谱分析。 3、阶次跟踪分析。 4、声强测量分析。 5、声音回放。 6、车外加速噪声雷达测速系统。 7、运行模态分析。 8、声功率测量分析模块。 9、传递路径分析模块。,进排气系统亟待解决的问题,1、进气在开发阶段谐振腔布置（便于后期优化） 2、排气消声器内部结构了解及掌握（数据库） 3、与CAE的合作计算，提高计算的准确性 4、试验能力及手段的提高（与供应商合作） 5、通用检具的设计制作,Thank You !,