货车怠速空压机进气噪声控制研究王亮罗虹褚志刚王卫东1.重庆大学机械工程学院，重庆40003，2东风商用车技术中心，湖北十堰442000设计了扩张式消声器和干涉式消声器。包含进气消声器空压机进气管发动机进气管和空滤器的进气系统声学有限元分析结果明，设计消声器的传声损失显著。在此基础上，对扩张式消声器和干涉式消声器试制了样件并进行了实车降噪效果验证。结果明，设计消声器均能有效地降噪且干涉式消声器效果优于扩张式消声器。由于设计的干涉式消声器结构上的不足和空压机与发动机共用进气系统的特点，对干涉式消声器进行了工程化改进设计。工程化的干涉式消声器的声学有限元传声损失和实车降噪效果依然显著。干涉式消声器工程化设计虽然消声效果比干涉式消声器效果略差，但避免了其管路长易憋气的缺点。*后，对干涉式消声器工程化设计进行了储气筒升压测试，虽然升压时间略增加，但远优于国标要求。
中型以上货车般都采用气压制动系。空压侧并与发动机共用进气系统。由于空压机活塞机作为其主要的供能装置布置在发动机气缸盖的上下运动和发动机进气门周期性的开闭，在空压机收稿日期20090713修改日期2009车1认0和汽车振动与噪声控制的研进气管和发动机进气管内造成压力脉动从而辐射噪声。本文所研究的某货车在怠速时存在明显的嘟嘟异响噪声。声强法面噪声源识别明，面噪声辐射源分别为进气口和空气滤清器，而进气系统噪声是形成。述噪声辐射的根本原读2.整车定置怠速测景的噪声频谱和采分别运忖法切断空压机进气管所测得的噪声频谱1左右所。比较两频谱可以判断异响噪声为空机进气脉动引起的进气噪声且频率范围为2701330，由于空气滤清器已与发动机很好的阼妃。为了不改变空气滤清器对发动机噪卢的控制效果。本文仅针对此频段的噪声进行个压机进气消声器的设计和试验验证。
进气消声器选型及初始设计进消声器般采抗性消声器。其是因为阻性消声器多为船棉材剌1.老化后对进气不利；其，阻性消声器般对中高频消声效果显著，抗性消声器对中低频消声有效。而进噪卢卞要为低频噪声，所以本文设1抗性消卢器进行噪声的控制。
常用抗性消卢器，扩张式消卢器振式消户器和干涉式消声器。共振式消声器能够有效对低频噪声进行噪声控制3，但降噪成本较高，且原空也机进气管路立找较小造成共振式消声器样件加工工艺性较差。因此本文只进行扩张式和干涉式消声器的设计。
扩张式消声器的设计扩张式消尸器是利用截面突变引起的声阻抗尖配而使声音发生反射，入射声波上反射卢波和互抵消从而消声。中腔扩张式消声器消卢！1为其中〃为扩张比，为扩张腔的长度。38217峰值频率为著。所以选，30012作为该扩张式消声器的峰伉频宰。由式1得出扩张腔的长度=，=原空压机进气管的直径为22，综合考虑消声性能和消声器的装配空间选择扩张腔的直径为80该单腔扩张式消声器的扩张比为之12干涉式消声器的设计干涉式消声器是将同频率的声波分成几路传播。因各竹路长度不，造成合流6各路传出的声波相位相反，从而干涉消声。2根据干涉消声原理，在空压机进气管路上并联定长度的进气管②进气管②与原空压机进气管①在相同位置连接空压机和发动机进气管。这样当进气管似度差为半个波长时，声波在发动机进气管汇合后因相位相反而干涉消声。
冈2丁涉式消声器设！立选择消声峰值频率为3004设管内声速为34，15山。=入，得。入=，所以，波长入=340+300爪，半个波长为056667讯。原空压机进气竹长度为205，邵么新安装的进气竹您长设为77L67mm.
2声学有限元分析大以研究明单抗性消声器消卢特忭的声学有限元仿真能够达到工程要求。为了模拟安装消声器后进气系统的消声特性，在单独对设计消声器进行声学有限元传递损失计算的基础上，对包含设计消声器空压机进气管发动机进气管和空滤器的进气系统进行了声学有限元分析。玉4分别为安装扩张式消声器和干涉式消声器进气系统打限兀榄型。本文简化了发动机气缸和进气歧管的影响。为保证分析的精度。划分有限儿网格时取单元尺寸*大为很好的满足了声学有，Cn.inK= j2n 1限儿规定的个波长必须打六个肀元的要求。允1午iX的*高分析频率为5667，由于该货乍怠速噪声为270，3302的频段采用声学分析软件501计算进气系统的噪户。同时消声器的消声量在峰值频率，都，显压力分布。仿真时在空压机进气口设置个单位与1原车的噪声频谱相比，安装消声器后270 12，33012的噪声峰伉均显著降低。安装扩张式消声器和干涉式消声器后。造成怠速异响的270z3301频率范围的噪声由7618耶分别下降至5794服和55.37旧。25216001范内噪声分别下降了632册人和64348人。干涉式消声器对该车怠速噪卢和路个分析频段噪声的拉制效果均优于扩张式消声器。
4干涉式消声器的工程化设计对于设计的干涉式消声器，山于进气竹长度太长而造成定的弯折。很容易引起憋气，从而严重影响充气效率和行车安全性。由十空压机和发动iblishingHouse.Allrightsreserved，httpwww.cnki.net 3试验验证与控制效果评价声学有限元分析结果明，设计的消声器具有较好的消声特性。在此基础上，制作1消声器的样件并实车上做验证试验。测试浪件勾1怠速噪声的测量致整车定置怠速运转，采用的是615通道凡振动噪声分析系统。测量时，传声器置厂驾驶室5车厢之间，如离地面15距离前端19叫训离车身位并垂直指向汽乍侧。
从5可以看出，干涉式消声器对目标频率的消声效果要优于扩张式消声器。安装扩张式消声器在频率3001附近传声损失*大，加了约23 701而干涉式消声器增加了约35迅。安装扩张式消声器传卢损失增加的频带较览而干涉式消声器传声损失增加的频带较窄，具有较强的频率选择性，但仍能满足设计要求。
压力，进气系统进气口设置全吸声条件。提取空压机进气口两点的声压计算得到系统的入射声压，提取进穴系统进气的卢为系统的出射声压求得进气系统的传声损，5所小。
或者进气歧管尺寸变大时，降噪效果将变差。
样对干涉式消声器工程化设计进行了声学有限元分析和样件的实车验证试验。9为传声损失对比曲线。从阁9可以看，干涉式消声器与工程化设计的传声损失在3001附近相当。10为安装十涉式消士器1程化设讣样件后测量的噪声频谱。安装干涉式消士器1程化设计1 27013301范围内噪声下降至6158此425600范围内噪声下降了512认。与原午噪声频谱安装扩张式消声器和干涉式消声器的频谱相比，工程化设计降噪量略低，但降噪效果仍然明显。工程化设计在降噪成本和布置要求等方面优于扩张式消器，同时避免了干涉式消声器管路长易憋气的缺点。位得说明的是，本午发动机进气歧管尺寸相对降噪目标频率仍然满足平面波理论。当标频字。较高，19942012ChinaAcademicJoumalElectronic机共用迸气系统，气从空压机进气管进入发动机进气管后继续向进气歧管流动。于是设计从进气管，入发动机迸气管的空气在向前流动趴离，后与从进气管的气流汇合。思两气流相位相反，涉消声8左。即此4片+ 4；=05入时干涉消声。综合考虑空间布置充气效率和降噪成本等因素，定，为250.这样管路的度只比原乐机迸气管从长为52167.8右为工程化设计实车样件。
发动气歧管为了验证安装工程化干涉式消声器对该车制动性能的影响，根据0526761999汽车制动系统结构性能和试验方法〉，行了储气筒升压时间测量。结果明发动机额定转速下，原车和安装工程化干涉式消声器后，储气筒升压至厂定气压6时间分别为100，1和105，升压至厂定气压时间分别为20，1和215远优31和6，国标限值要求。
5结语包含空压机设计消声器空气滤清器空压机进气管和发动机进气管的进气系统声学有限兀传声损失明。户涉式消声器与工枵化设计在270 3301传声损失相当，都优于扩张式消声器。
安装空压机进气消声器的实车降噪效果5佥证明。噪声控制效果显著。干涉式消声器的降噪效果优于扩张式消声器的降噪效果。工程化设计虽然消声效粜比干涉式消广器和扩张式消声器效果略差，但其降噪成本低利户布胃。，而且避免了干涉式消声器管路长只憋气的缺点。
对干涉式消声器1程化设计进行了储气筒升压测试，虽然升压时间略有增加，但远优于国标要求。
何渝生，等。汽车噪声控制。北京机械工业出版褚志刚，邓兆祥，王亮，等。中型载货汽车怠速异响噪声源识，刀。振动与冲击。2，2831771杨诚，邓兆祥，阮登芳，等。进气噪声产生机理分析及黄兹思，蒋伟康，朱蓓丽，等。压缩机消声器特性的数值分析与实验研究。振动工程学报，2004，174399402千涉式消声器工程化设计
