文件名称：排气系统消音器的设计-cc2530中文数据手册完全版
文件大小：2.38MB
文件格式：PDF
更新时间：2024-06-28 01:18:04
振动 噪声 NVH
第五章 排气系统的噪声与振动分析 60 曲段的弧度太小，发动机出来的气流会对它产生强烈的冲击，从而发出“砰、砰”的冲击噪声。 在管道截面积突然变化的时候，也会产生冲击噪声。加大管道的过渡圆弧和渐进地改变结构的 变截面积是减小冲击噪声的途径。 3．辐射噪声 当一个振动体与流体接触的时候，就会推动流体运动而产生声音。麦克风传声就是这样。 排气系统的管道和消音元件被机械振动激励或者受内部流体压力波动引起振动，这些被激励的 结构对外将声音辐射出去，形成了辐射噪声。在排气系统中，辐射噪声源来自三方面： 第一是机械振动。发动机会带动整个排气系统振动，车体的振动也会通过挂钩传递给排 气系统。排气系统中有很多薄板，如消音器的外壳、催化器的外壳、管道的外壳等等。一旦这 些薄板被激起振动，就会对外辐射噪声。 第二是稳定的空气气流。这种稳定的气流会对薄板结构施加稳定脉动力，从而激起板的 振动，并辐射噪声。 第三种是不稳定气流。当管道中的气流速度非常高的时候，在管壁附近就会形成紊流。 这股紊流不断冲击薄板产生辐射噪声。 辐射噪声的大小取决于这些板结构的几何尺寸、结构形状、刚度等。辐射噪声的频率与 薄板结构振动的频率是一致的。消音元件辐射的声音频率一般比较低，而管道辐射的频率一般 比较高，因为管道的刚度比消音元件的刚度高。解决辐射噪声的途径有两个：一是减少流体声 波的扰动，二是改变结构的特征，如质量、刚度和阻尼等。 4． 气流摩擦噪声 当管道中气体流动速度非常高的时候，流体与管壁之间产生摩擦，一方面形成紊流，扰 动板振动并产生辐射噪声，另一方面当气流传到尾管时对外发出巨大的噪声，这就是气流摩擦 噪声。降低摩擦噪声的办法有：减小气体的流动速度，增加管道的截面积，使得管壁尽可能地 光滑，避免管道中的突然转弯，在排气管口避免障碍物体，使用吸声材料。 第三节 排气系统消音器的设计 排气系统中使用的消音器有三种：抗性消音器、阻性消音器、主动或者半主动消音器。 有关主动与半主动消音器的问题将在“汽车主动与半主动噪声与振动控制”一章中介绍。抗性 消音器是将能量反射回到声源，从而抑制声音。阻性消音器是声能被吸声材料的吸收并转化成 热能，从而达到消音目的。发动机有两种噪声：纯音和混杂音。纯音是窄频带的，所以用抗性 消音器，主要是反射声。混杂音是宽频带的，所以用阻性消音器，主要是吸声。 与进气系统使用的消音元件一样，排气系统也使用扩张消音器、赫尔姆兹消音器、四分 之一波长管等等。 1．温度对排气消音器的影响 排气系统与进气系统有一个很大差别是排气系统的温度高而且温度是随著排气管的位 置而变化的。在排气多支管处，排气温度达可以达到7000C 甚至更高，可是在尾管处的温度降低到3000C。由于声速与温度有著很大的关系，因此声波的 频率和波长也都会随著温度而改变。所以即使是要消除同一频率的噪声，消音器安装在不同的