文件名称：消音元件的设计要求-cc2530中文数据手册完全版
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更新时间：2024-06-28 01:17:57
振动 噪声 NVH
第三章 消音元件声学分析 19 第三章 消音元件声学分析 第一节 声学元件的分类 进气系统和排气系统可以看成是由一些管道和声学原件(或者叫消音元件)组成的系统。 消音元件包括扩张消音器、赫尔姆兹消音器、四分之一波长管等。在进气系统中，扩张消音器 同时也是空气过滤器。这些元件将使得一些频率的声波通过，同时也阻止了另一些频率的声波 传递，这样就起到了消音的效果。这节将介绍这些消音元件的声学特性。 消音器分为被动消音器、主动消音器和半主动消音器。在被动消音器里，声能或者被反 射或者被吸收，从而达到消音目的。在主动消音器内，安装了一套电子控制系统并产生一个与 声源声波幅值相等而相位相反的次声波，这样两个波相互抵消从而达到消音效果。而在半主动 消音器内则是安装一套被动控制装置，当空气流动状况改变时，消音器的消音效果由气流来调 节。在汽车进排气系统中，绝大多数是被动消音器。半主动消音器有些应用，如排气系统中的 双模态消音器。主动消音器由于成本太高，在进排气系统中用得很少。本节只介绍被动消音器 的声学性能。主动与半主动消音器将在第二十五章“汽车主动与半主动噪声与振动控制”中介 绍。 被动消音器又可以分为抗性消音器和阻性消音器。抗性消音器主要包括扩张消音器和旁 支管消音器，如赫尔姆兹消音器、四分之一波长管。抗性消音器的原理是声波经过消音器时， 声阻抗发生变化，一部分声能被反射回声源，这样传递声能减少。抗性消音器对降低单频，特 别是低频噪声特别有效，传递损失很大。在高温和不干净的空气流中，使用抗性消音器比较理 想。阻性消音器是在内部安装了一些吸声材料，当声波通过消音器时，一部分声能被吸收，从 而达到消音效果。在进气系统中，基本上只使用抗性消音器。在排气系统中也主要使用抗性消 音器，有的汽车也采用阻性消音器。而这些阻性消音器也往往是与抗性消音器做成一体而成为 混合消音器。 第二节 消音元件的设计要求 消音元件的首要目的是消除噪声，因此要满足声学要求。气体在进排气系统中运动，又 必须满足空气流动的要求。另外还有材料、安装空间等方面的要求。下面较详细地列出了这些 要求： 第一，声学要求。消音元件的目的就是减少声能的传递。前一节已经详细地介绍了消音 元件的评价指标，如传递损失、噪声降低量和插入损失。在评价单个消音元件的消音效果时， 通常用传递损失，因为传递损失只与自身结构有关而与声源和出声口的声学特性没有关系。 第二，空气流动要求。空气流过消音元件时，会受到阻力，这样消音元件中的流体压力 会上升。如果消音元件两边的压力差太大，气流流通的阻力会增加。这样带来两个坏处，一是 能量损耗增加，二是在气体流速过高的时候，摩擦引起的噪声会很大。在开发一部汽车时，进 气系统和排气系统的功率损失都会被限定在一定范围内。如果这两个系统的能量损失太大，那 么发动机的功率就会大幅度下降。 第三，机械和材料方面的要求。气流和温度等因素对材料性能是一个考验。比如排气系