4G13T排气系统主消声器包体结构设计与验证
   来源:中国科技博览     2018年03月05日 07:45

一、模具设计-3天开模 5天到厂 模具制造厂

郝兵

[摘  要]本课题研究了消声器包体型腔布局的不同对消声降噪的影响,即不同消声器包体外形结构和内部膨胀室分布比例对发动机排出高温高压气体的影响,并通过一维仿真和三维模拟对消声器型腔优化的前提下,通过NVH试验手段优化消声器结构参数,到达消减排气噪声的同时降低发动机的排气阻力,相应减少发动机功率损失,降低油耗提高经济效益。

4G13T车型发动机为1.3T,按经验排气系统容积在18L以上比较合适,该排气系统数模中,前消容积约为5.16L,后消约为18.55L,总容积约为23.71L,可满足一般设计要求。由于未能提供排气系统GT模型,因此方案分析时,只能对前后消传声损失进行分析,而噪声及背压情况,通过后期试验数据采集对比分析。

[关键词]传声损失

中图分类号:U464.134.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)24-0102-01

1.CAE优化

包体方案1

后消容积较大,主要考虑其低频消声效果,同时针对涡轮增加发动机高频噪声可能会较高,在后消再设置一个腔针对高频部分进行吸音。具体结构如下。从传声损失计算上来看,该方案在200Hz以内具有较好的消声效果,同时中频至高频段传声损失未有太大的衰减,各频段性能比较均衡。

包体方案2

后消方案2同时考虑降低成本方案,在后消方案1基础上去除插入管,同时对管路长度进行微调。从传声损失计算结果来看,200Hz以内低频部分传声损失略有降低,中频部分略有提升,高频部分相差不大。

方案对比分析

M50N车型发动机为1.5T,按经验排气系统容积在18L以上比较合适,该排气系统数模中,前消容积约为5.16L,后消约为18.55L,总容积约为23.71L,可满足一般设计要求。

包体消方案2同时考虑降低成本方案,在方案1基础上去除插入管,同时对管路长度进行微调。从传声损失计算结果来看,200Hz以内低频部分传声损失略有降低,中频部分略有提升,高频部分相差不大。

2. 试验验证

试验标准及设备

测试标准:

GB/T 18697-2002《声学 汽车车内噪声测量方法》

试验设备:

测试设备为LMS数采前端、GRAS传声器及三向加速度传感器

试验数据对比

怠速工况测试结果对比见表1:

加速工况方案1、方案2测试结果对比见图1

排气系统模态对比见表2

结论

包体方案1设置了一个腔针对高频部分进行吸音,从传声损失计算上看,200HZ以内具有较好的消声效果; 怠速开/关空调时,方案1整体噪声优于方案2;加速工况下,排气尾口处噪声方案1优于方案2。

参考文献

1、 常玉林.城市道路交通系统声环境分析和预测技术,硕士论文,2004

2、 张林.柴油机排气消声器的设计选定,起重运输机械出版社 2001

文章 方案 损失