某发动机排气系统尾管噪声优化
基于GT-Power软件的BL1.6L发动机排气噪声优化研究
【 ｓ ａｔ ． Ｌ ｅｇｎ ｅｅ ｐ ｄ ｂ ｒｌ ｎｅ Ａ ｔ Ｇｏ ｐ ｉ ｍ ｄｌ ｎ ａ ｂａ ｄ ｉ ｈ ｏｐｉｇ Ａｂｔ ｃ】Ａ １ ｎｉｅ ｄｖｌ ｅ ｙ Ｂｉｉ ｃ ｕｏ ｒｕ ｓ ｏ ｅ ｄ ａ ｄ ｃｌ ｒｔ ，ｗｔ ｔｅ ｃｕ ｌ ｒ ６ ｏ ｌａ ｅ ｉ ｅ ｈ ｎ
模 型 进 行 耦 合计 算 得 到 了该 发 动 机 排 气 系 统 的尾 管 噪声 ． 进 行 了该 排 气 系 统 的优 化 改 进 对优 化 后 排 气 系 统 进 行 并 的实 车 测 试 及 发 动 机 台架 试 验 结 果 表 明 ． 气 系 统 尾 管 噪 声 的 Ａ计 权 总声 压 级 满 足 了 目标 要 求 ： 速 为 １２ ０ ｍｉ 排 转 ０ ｄ ｎ 时 的 ２阶 噪 声 和 转速 为 １ ０ ｍ ｎ时 的 ４阶 噪声 均 得 到 了 很 大 程 度 的改 善 ０／ｉ ４ ｒ
ｒ ｓ ｈ ｎ ｉａ ｅ ｔ ａ ｏａ ｅ ｇ ｔｄ ｓ ｕ ｄ ｐ ｅ ｓ ｒ ｅ ｅ ｏ ｔ ｒｏ ｅ ｔ ｉ ｉ ｅ ｎ ｉ ｅｓ ｔ ｒ ｅ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ｔ ｅ ２ ｅ ｕ ｓｉ ｄ ｃ ｔ ｈ ｔ ｔｌｗ ｉ ｈ ｅ ｏ ｎ ｒ ｓｕ ｅ ｌ ｖ ｌ ｆＡ ｍｅｅ ｆｔ ａｌ ｐ ｏｓ ｍｅ ｔ ａｇ ｔｒ ｑ ｉ ｔ ｈ ｐ ｅ ｅ ｎ； ｈ － ｏ ｄ ｒ ｏｓ ｔｓ ｅ ｄ ｏ ０ ｍｉ ｎ － ｒ ｅ ｏｓ ｔｓ ｅ ｄ ｏ ４ ０ｒｍｉ ｒ ｍｐ ｏ ｅ ｏ ｓｄ ｒ ｂｙ ｒ ｅ ｉ ａ ｐ ｅ ｆ１２ ０ ｒ ｎ ａ ｄ ４ ｏ ｄ ｒｎ ｉｅ ａ ｐ ｅ ｆ１ ０ ｎ ｅ ／ ／ ｎ ａ ｅ ｉ ｒ ｖ ｄ ｃ ｎ ｉ ｅａ ｌ ．
排气系统尾管对发动机性能及排气噪声影响研究
第 ６期
２１ ０ ０年 １ 月 ２
内燃机
Ｉ ｔ ｒ ａ ｏ ｕ ｔ ｎ Ｅ ｇｎ ｓ ｎ ｅ ｎ ｌＣ ｍｂ ｓｉ ｎ ｉ ｅ ｏ
型 的基本 控制方 程 为［ ７ １ ：
排气消声器对发动机性能及排气噪声的研究业已很 多 ， 是排 气 系 统 尾 管 的设 计对 发 动 机 性 能及 排 但 气噪声 的影响研究并不多见 ，因此将重点研究排气 尾管长 度 、直径 等设 计参 数 的变 化对 发 动机 性能 和 排 气噪 声 的影 响 。
Ｚ ＡＯ Ｑ ａ ， Ｕ Ｃ ｎ ｓｎ Ｈ ｉｎ Ｇ ａ － ｏ ｇ （ｈｎ ｕｏ ｏｉ ｅ ｈ ｏｏｙ＆ Ｒ ｓａｃ ｅｔｒＴａ ｊ ０ １ ２ Ｃ ｉａ Ｃ ｉａＡ ｔｍ ｔ ｅＴ ｃ ｎ ｌ ｖ ｇ ｅｅｒｈＣ ｎｅ， ｉｎｉ ３ ０ ６ ， ｈｎ ） ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｔ ｋｎ ｔｐ － ｙｉ ｄ ｒｇ ｓ ｌ ｅ ｅ ｇ ｎ ｏ ｘ ｍｐ ｅ ｈ ｈ ｌ ｎ ｉｅ ｍｏ ｅ ，ｎ ｌ ｄ ｎ ｎ ａ ｅ ａ ｄ ｅ ｈ ｕ ｔ ｓ ｒ ｃ ： ａ ｉ ｇ ａ Ｖ－ ｙ ｅ ６ ｃ ｌ ｅ ａ ｏ ｉ ｎ ｉ ｅ ｆ ｒｅ ａ ｌ，ｔ ｅ ｗ ｏｅ ｅ ｇｎ ｄ ｌ ｉ ｃ ｕ ｉ ｇ ｉ ｔｋ ｎ ｘ ａ ｓ ｎ ｎ
ＮＯ ６ ． Ｄ ｃ ２ １ ｅ． ００
摘要 ： 以一 台ｖ型６ 缸汽油机为例 ， 利用一维Ｃ Ｄ Ｆ 发动机模拟软件 Ｇ — Ｏ Ｒ Ｔ Ｐ ＷＥ 建立 了整体发 动机模型 （ 包括进排气 系 统 ）通 过改变排气尾管直径 、 ， 长度设计参数 ， 研究 了排气尾管长度 、 直径对发动机性 能和排气 噪声 的影 响 ， 并总结 了 如何适 当选取尾管的长度 、 直径设计参数 ， 以满足发动机性能和排气噪声的要求。
摩托车发动机排气消声器优化设计
• 20•内燃机与配件摩托车发动机排气消声器优化设计莫宗海(江门市大长江集团有限公司，江门529075)摘要：随着社会的不断发展，人们越来越重视嗓声对生活的影响，嗓声法规也越来越严格。
发动机嗓声是评价发动机技术好坏的 重要指标，对发动机产品的市场竞争力有着重要的影响，发动机噪声主要来自于排气噪声，因此控制好排气噪声，就能够有效地控制 发动机噪声。
目前，安装排气消声器是控制排气噪声重要方法，这种方法具有简单、有效的特点，本文对摩托车发动机排气消声器优化 设计进行了探讨。
关键词：摩托车;发动机;排气消声器1摩托车的发动机排气噪声随着城市交通噪声污染日趋严重，对人们的生活产生 了较大的影响，因此对摩托车的噪声控制也越来越严格。
在降低噪声等级的方法中最常用的是控制噪声源，还可以 通过吸声、隔声、隔震等噪声控制技术来减弱震动和声波，从而起到降低噪声的目的。
就摩托车而言，其主要的噪音 来源是发动机排气噪声，摩托车发动机排气噪音的特点是 能量高、频谱复杂，其频率从为几十赫兹至一万赫兹，是种 宽频带噪声。
排气噪音是一种空气动力性噪声，其形式主 要包括基频噪声、废弃喷注和冲击噪声、管道气柱共振噪 声、排气系统管道内壁面处的紊流噪声等。
通过对摩托车 进行排气噪声进行研究和分析，发现摩托车排气噪声中最 突出的是低频噪声，这与摩托车的点火频率联系密切。
通过 设计出一种性能良好的排气大幅度地降低摩托车的噪声。
2摩托车发动机排气消声器的要求在进行摩托车发动机排气消声器设计时需要符合以 下几方面要求：①消音性能良好，尽量保证消声器的消声 量频率特征和消声器频率特征一致。
②尽量减少对排气气 流的阻力，降低排气背压，从而减少发动机因排气阻力引 起的性能损失。
③要保证其具有良好的耐高温性能，并且 具有良好的耐腐蚀性和抗污染性，保证其不会被废气气流 污染和腐蚀。
在选择材料时避免选用玻璃棉一类的材料，因为这类纤维性吸音材料容易出现堵塞，而影响消声器的 性能。
某越野车排气系统改进设计
【 ｓ ａｔＴ ｌ ｎ ｔ ｅｃｓｉ ｎｅ ｏ ｏｓ ｏ ｒｓ ｃｕｔ ｅｉ ｅｄ ｒ ｇｉｌ ｇａｄ ａｃｌ ａｉ ， ｅ ｉ ｅ Ａｂｔ ｃ］ ｏｅｍｉａ ｘｅｓ ｅｉｔ ｒ ｉ ｆ ｃｏｓ ｏ ｎｒ ｖｈｃ ｕ ｎ ｄ ｎ ｎ ｃｅ ｒｔ ｎ ｖ ｈ ｌ ｒ ｉ ｅ ｖ ｉ ｒ ｎ ｅ ａ ｙ ｌ ｉ ｉ ｅ ｏ ｃ
和排气 尾 管处 同时 出现一个 噪声 峰值 ，且 排气 噪声 值 比车 内 噪声 大 ．说 明在该 转速 下此 峰值 噪声 主要 来 源于 排气 峰值 噪声 进 一 步对 转速 为 ２０ ０ｒ ｎ ０ ｍｉ ／ 稳 态工况下 排气 噪声 进行频谱 测试 。结 果表 明 ， 其噪
气 系统前 置 、 后置 副 消声器 的结 构改 进 。
噪声 引起 的 ． 而本 文仅 对排 气噪声 作分 析 和改进 ， 故 不 考虑 转速 为 ４０ ０ ／ ｉ ０ ｍ ｎ的峰值 噪声 。 ｒ
软件 Ａ ｔｍｉ ．、 Ｃ ｒ ｓ ０ Ｐ Ｂ传声 器 ， 速信 号 由 Ｒ Ｍ一 ０ ｅ ７ 转 Ｐ ８０
转 速计 测 量ｌ 】 １ 测试 的工 况 为 ： 关 闭空调 的前 提下 ， 以最 低 在 先 稳 定 车速 行驶 ，然 后分 别 以 ２ ３挡迅 速 踩下加 速 踏 、
Ｋｅ ｒ ｓ： ｏ ｓ ｃ ｕｎｔ ｙ ｖ ｈｉｌ ，Ｅｘ ｕｓ ｙ ｔ ｍ ，Ｉ ｐｒ ｅ ｅ ｔ ｙ ｗｏ ｄ Ｃｒ ｓ ｏ ｒ ｅ ｃｅ ｈａ ｔｓ ｓ ｅ ｍ ｏｖ ｍ ｎ
针 对某 越野 车 在改 型过 程 中存 在 的急加 速 工况 下 车 内噪声 过大 问题 ， 对样 车进 行 了整 车测试 ， 定 确 了主 要 噪 声 源 是 由发 动 机 排 气 噪声 引起 的 。 借 助 Ｇ — ｏ ｅ 软 件 的 模 拟 ． 对 比试 验 结果 ． 成 了排 Ｔ ｐｗ ｒ 并 完
排气系统NVH性能分析及优化
排气系统NVH性能分析及优化作者：陈巍巍来源：《中国科技博览》2017年第35期[摘要]汽车已经成为人类交通运输中不可或缺的重要工具，伴随着使用的日益频繁，人们对汽车的舒适性有了更高的要求，车辆的NVH性能直接影响乘坐舒适性，然而排气系统在NVH 性能中占有很大的影响因素，排气系统通常连接发动机、副车架、和车身，由于发动机及路面激励引起了排气系统的振动会很容易传递到车身，影响驾驶舒适性。
本文从排气系统声学性能、系统模态、吊钩位置、局部刚度等方面进行有限元仿真分析，根据分析结果做有针对的设计方案优化，为产品改进提供技术依据。
[关键词]舒适性，NVH；振动；有限元分析；模态；刚度中图分类号：U464.134.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）35-0108-02汽车排气系统的振动噪声直接关系着整车的NVH性能，其设计还将直接影响发动机性能、污染物排放及乘坐舒适性。
降低排气系统对乘员舱的振动噪声的贡献度是目前设计开发中的常见要求，可提高客户对产品的满意度。
人们对舒适性的追求不断提高，需要对NVH的性能的提升显得尤为重要。
1 排气系统振动分析1.1 系统模态分析通过系统的模态分析，可以清晰地知道系统模态特性及对应的频率点，重点关注发动机全转速频率范围内的特定点的阶次频率与排气系统的阶次频率做合理避让，尽可能的减小共振发生的概率。
系统模态分析还能够提供系统中的节点位置，将吊钩位置布置在节点上，可最大程度减少排气激励传递。
1.2 局部刚度分析波纹管的动、静刚度频率都应当低于发动机的最低转速频率，避免任何状况下发生共振现象，但由于发动机的持续振动，所以在设计时，需兼顾考虑隔振性能及耐久性能。
排气吊钩的设计应避免悬臂结构，此结构会导致较低的固有频率和较高的内应力。
吊钩需满足一定的固有频率，已避免发生共振，通常会要求吊钩固有频率大于发动机的最大转速频率，并留有余量，例如：四缸四冲程发动机，最大转速5500rpm，则吊钩最低固有频率不得低于183Hz。
摩托车用发动机的排气系统设计与优化
摩托车用发动机的排气系统设计与优化摩托车作为一种受欢迎的交通工具，发动机排气系统的设计与优化对于其性能和燃烧效率至关重要。
排气系统的主要目标是充分利用发动机产生的废气能量，并最大限度地提高动力输出和燃烧效率。
本文将讨论摩托车用发动机排气系统设计的关键要素以及优化的方法。
首先，排气系统的设计涉及到排气管、消声器和尾管等多个部分。
排气管的主要作用是引导排出的废气，提供必要的排气压力和流动特性。
消声器则用于减少噪音和改善废气的流动动力学特性。
尾管则是将废气有效地释放到环境中。
在排气系统的设计中，使用合适的材料和适当的管径对于排气性能的改善至关重要。
低重量和高耐热性的钛合金是一种常用的排气系统材料，可以有效地提高排气效率。
此外，选择合适的管径和形状可以优化排气流动，降低排气压力丢失。
除了材料和管径的选择，发动机排气系统的长度和曲率也需要考虑。
较长的排气管可以增加排气膨胀室的容积，减少废气的反向流动，从而提高排气效率。
此外，适当的排气管曲率和弯角可以改善爆发力和低转速扭矩。
为了进一步优化摩托车发动机排气系统，可以使用涡流增强器和可调节消声器等技术。
涡流增强器通过在排气系统中引入涡流来增加气流速度和浓度，提高燃烧效率和动力输出。
可调节消声器则可以根据驾驶条件和需求调整消声效果，实现性能和噪音之间的平衡。
在排气系统的优化过程中，流场模拟和试验验证是不可或缺的工具。
流场模拟可以使用计算流体力学（CFD）方法来分析气流和排气压力分布，以评估不同设计的性能。
试验验证可以通过在实际车辆上安装并测试不同组件的实际性能来验证模拟结果。
此外，还应考虑排气系统与整车其他部件的协调设计。
排气管的位置和形状应与车身结构和底盘布局相匹配，以避免对行驶稳定性和操控性造成不利影响。
同时，也需要考虑散热系统、电气系统和其他相关部件的布局和安装。
总结起来，摩托车用发动机排气系统的设计与优化需要综合考虑材料选择、管径和形状、流场模拟和试验验证等因素。
某发动机排气系统尾管噪声优化
某发动机排气系统尾管噪声优化许亚峰;周维;刘兴利;刘兵;王瑞麟【摘要】文章首先确定排气噪声的来源,针对特定的问题制定相应的优化方法,并应用GT-power软件对不同方案进行仿真分析,选取最优方案并在实车上进行验证,试验结果表明优化方法解决了噪声问题.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2017(000)010【总页数】3页(P216-218)【关键词】排气系统;噪声;GT-power【作者】许亚峰;周维;刘兴利;刘兵;王瑞麟【作者单位】华晨汽车工程研究院,辽宁沈阳 110104;华晨汽车工程研究院,辽宁沈阳 110104;华晨汽车工程研究院,辽宁沈阳 110104;华晨汽车工程研究院,辽宁沈阳110104;华晨汽车工程研究院,辽宁沈阳 110104【正文语种】中文【中图分类】U463.3CLC NO.: U463.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)10-216-03 发动机排气系统的主要功能除了能顺利的将废气排出，还要有很好的降噪作用。
排气系统是汽车最主要的噪声源之一，不但要满足顾客对汽车舒适性的要求也要面对日益严苛的国家法规。
所以排气系统降噪设计非常重要。
本文研究的项目是对某排气系统噪声问题原因的调查，从而制定适当的设计方法，最终开发出满足要求的排气系统。
应用发动机热力学计算分析软件GT-power建立发动机热力学和声学分析模型，计算出不同消声方案的排气口噪声总声压值及阶次噪声值。
通过不断的改进消声结构，针对性的消除某些峰值噪声，直到满足控制目标。
1.1 排气尾管噪声源尾口噪声是一种脉动噪声。
声音是以平面波在管道中传播，当达到尾管时，由于声阻抗不匹配一部分波会透过管道继续传播，而另一部分声波则被反射回去，形成反射波。
尾口噪声由两部分噪声组成：空气噪声和气流摩擦噪声。
稳定的气流在尾管处发出空气噪声，而不稳定的气流则产生摩擦噪声。
汽车排气系统噪声数值仿真分析与结构优化
摘 要： 针对某型车排气尾管噪声过高问题， 利用三维有限元方法对排气消声器声学性能进行分析； 再应用计算流 体动力学方法对消声器内部流场进行模拟计算， 分析产生气流再生噪声的原因。根据分析结果对排气消声器结构进 行优化。使用优化后的排气消声器进行整车排气尾管噪声测试， 结果表明尾管噪声明显降低， 达到设计目标值。 关键词 ： 声学； 排气消声器； 有限元法； 声学性能； 计算流体力学； 气流再生噪声； 结构优化 中图分类号 ： TB535.2 ； TK413.4 文献标识码 ： A DOI 编码 ： 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.05.025
122
噪
声
与
振
动
控
制
第 35 卷
Байду номын сангаас
为空气中的波数。吸声材料填充密度为 100 kg/m3 ， 材料的流阻率为 4 896 Rayls/m。吸声材料的复声速 和复密度可由下式得到
cb = ω kb z ρb = b cb
（3） （4）
三维有限元法计算穿孔结构消声器声学特性， 为精确描述穿孔内的声场分布情况需要非常细的网
设计高消声性能、 低流动阻力的排气消声器是 汽车排气噪声控制中重要的课题。一维频域和时域 方法用于预测排气消声器的声学性能， 但只适用于 消声器的低频声学分析 。为获得消声器的准确消 声性能， 需要使用三维数值方法。葛蕴珊 利用三 维有限元法研究简单结构消声器声学性能， 在此基 础上对复杂消声器进行声学性能预测， 论证三维有 限元法研究声波传播的准确性。季振林 [3]使用一维 解析法和三维边界元法计算分析穿孔管阻性消声器 消声性能， 指出一维解析法只适用于消声器的低频 声学性能计算， 对于高频声学性能的准确预测需要 使用三维计算方法。本文针对某车型排气尾管噪声
发电机噪音解决方法
发电机噪音解决方法首先，发电机噪音主要来自发动机的振动和排气系统的噪声。
因此，可以采取以下几种方法来减少振动和噪声：1.使用减震设备：在安装发电机时，可以使用减震垫或减震脚来减少机器的振动传输到地面或周围建筑物，从而降低噪音水平。
2.定期维护发动机：保持发动机的良好工作状态可以降低振动和噪音。
定期更换机油、清洁空气滤清器、调整或更换松动的零件等方法可以帮助维持发动机的正常运转。
3.使用消音器：在排气系统上安装消音器可以有效减少发动机排放过程中产生的噪音。
消音器的优质材料和专业设计也能大大降低噪音水平。
其次，通过优化设备的运行环境和采取一些周围控制措施，也可以帮助减少发电机噪音：1.隔离发电机运行区域：尽可能将发电机放置在与居住区、办公区等噪音敏感区域相隔离的地方。
合理规划发电机布局，选择开放的区域可以将噪音分散，减少对周围环境的干扰。
2.建造隔音墙：在发电机周围建造隔音墙或使用音屏障材料，可以有效地阻隔噪音的传播。
而且一些专门设计的隔音材料（如隔音砖、隔音板等）在吸收和消化声音方面效果显著。
3.使用消声罩：在发电机的周围安装消声罩可以有效地隔离噪音。
这些消声罩可以根据具体的需要选择，可以是固定的罩子，也可以是活动的罩子，以便在需要时进行维护和检修。
最后，通过合理的管理和使用方法，也可以减少发电机噪音的产生和传播：1.定期检查和维护：定期对发电机进行检查、维护和保养，确保其处于良好的工作状态。
定期更换磨损和老化的零部件，可以减少噪音的产生。
2.合理使用：试图减少发电机的负荷，避免长时间高负荷运行。
根据实际需求，选择恰当的发电机容量，避免性能浪费。
3.噪音监测：在关键地点设置噪音监测设备，监测发电机产生的噪音水平。
及时采取措施减少噪音，确保不超过法定噪音标准。
总之，发电机噪音问题的解决需要综合考虑发动机本身的振动和噪声、设备的环境和周围控制措施、设备的运行管理以及周围的噪音监测等因素。
通过合理的设计和管理，可以减少发电机噪音的产生和传播，使环境更加安静舒适。
基于GT-Power和CFD的某发动机消声器结构优化与分析
散化后的消声器模型与发动机在GT-power 进行耦合，耦合后模型如图2所示。
图2发动机与消声器耦合仿真模型2消声器结构参数优化2.1原消声器性能分析发动机原消声器第一腔室长102mm ，第二腔室2300rpm 137kW 图1GT-Power 发动机模型进气门气缸喷油器排气门进口环境曲轴箱出口环境。
故选取该发动机在2000rpm 时，测试其原模并进一步将原消声器导入Fluent 中，分析其内部流场情况，结果如图4所示。
（b ）内部流场（a ）插入损失图4原消声器插入损失及内部流场由图4可知，虽然消声器整体消声量在23dB 以上，但在300-800Hz 范围内的消声量小，效果不佳。
从内部流场可知，消声器进出口流速较大，中间腔室流速较小，气流的速度呈现逐渐变小的趋势，会造成相应的压力损失。
第一、二腔室存在的涡流和回流，也是造成压力损失的主要原因。
2.2消声器性能优化2.2.1扩张腔长度扩张腔的改变，可以使沿管道传播的部分声波发生反射并与源声波干涉相消，达到消声的目的。
其传递损失特性主要受扩张比m 和扩张腔长度L 的影响，首先以扩张比m 和扩张腔长度L 为变量，分析其对消声量的影响。
扩张腔长度和进气管直径参数如表2所示。
不同扩张腔长度下的消声器的传递损失曲线如图5所示。
扩张腔长度L （mm ）102150200250扩张比m 21.6242424表2扩张强长度及扩张比图5扩张腔长度对传递损失的影响由图5可知，改变扩张腔长度和扩张比，消声器消声中心位置会随之移动，消峰值也会有所改变。
对发动机原消声器，当消声器扩张腔长度为150mm ，扩张比为24时，消声器的消声量最大。
2.2.2扩张腔个数保持消声器结构参数不变，进一步改变扩张腔个数来验证扩张腔个数的影响。
图6（a ）为气体由进气管进入中间的扩张腔，再由内插管进入第二个扩张腔；图6（b ）为消声器腔体内再增加一个隔板，消声器内有两个内插管的三个扩张腔结构。
汽车消声器的声学性能分析与结构优化
48机械设计与制造Machinery Design&Manufacture第4期2021年4月汽车消声器的声学性能分析与结构优化顾倩霞，左言言，赵海卫，宋文兵(江苏大学振动噪声研究所，江苏镇江212013)摘要：针对某三缸发动机排气嗓声超出目标限值，将声学性能作为评价指标，利用b声学有限元樸块对排气消声器的声学性能进行仿真分析，对比传递损失试验结果对该声学软件的仿真精度作出评价:b软件在整个频段与试验值较为接近，能准确的反映消声器的声学性能。
根据原排气消声器的传递损失分析结果,提出亥姆霍兹共振腔结构及阻抗复合型结构等参数设计的前后端消声器优化方案。
最终对优化后的排气消声器进行尾管嗓声试验，确认排气噪声达标。
关键词:排气消声器;仿真分析;传递损失;尾管噪声中图分类号:TH16;TB535.2文献标识码:A文章编号：1001-3997(2021 )04-0048-05Acoustic Performance Analysis and Optimized Design of Vehicle MufflerGU Qian-xia, ZUO Yan-yan, ZHAO Hai-wei, SONG Wen-bing(Institute of Noise and Vibration of Jiangsu University,Jiangsu Zhenjiang212013, China)Abstract：Base on a three-cylinder engine exhaust noise exceeding target limit y according to the evaluation index of acoustic performance y the analysis of acoustic performance was conducted in acoustic FEM module o f software VirtuaL Comparing the transmission loss test results to evaluate the simulation accuracy of the acoustic software：the simulation results〇/*b software were close to the experimental value on entire frequency band and accurately reflection on the acoustic performanceof the muffler.The simulalion results are compared with the test results to confirm the simulation accuracy.According to the analysis results of the transmission loss of the original exhaust muffler^optimization solutions for front and rear mufflers designed with parameters such as Helmholtz resonator and impedance compound structure was proposed for the frequencyband with poor muffling effect.Finally，the tail pipe noise test was performed on the optimized exhaust muffler to confirm thatthe exhaust noise reached the standard.Key Words：Exhaust Muffler；Simulation Analysis；Transmission Loss；Tailpipe Noisel引言2原排气消声器测试数据分析据国外有关资料统计，交通噪声占整个环境噪声比例达到75%,是目前影响城市环境和人体健康的主要噪声来源。
某新车型排气系统尾管声学性能优化
某新车型排气系统尾管声学性能优化吴杰，吴文波（华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510641）来稿日期：2018-08-24基金项目：广东省自然科学基金项目（2016A030313463）作者简介：吴杰，（1973-），男，山东人，博士研究生，副教授，主要研究方向：汽车噪声与振动控制；吴文波，（1989-），男，湖北人，硕士研究生，主要研究方向：汽车噪声与振动控制1引言汽车排气系统的声学性能对整车NVH 性能有重要影响[1-4]。
随着汽车噪声法规要求的不断提高，设计出既符合法规要求又具有市场竞争力的消声器产品是排气系统正向开发中的重要环节。
传统的消声器设计主要依靠经验和实验手段，开发成本高并且周期较长[2，5-6]。
计算机数值模拟技术的发展为消声器的正向设计和开发提供了强有力的工具。
GT-Power 软件提供了消声器消声性能的仿真功能，可以计算消声器的传递损失、插入损失、排气背压等评价指标[7-10]。
文中以实际工程为例，结合一维与三维模型仿真分析及实车测试，对某车型排气消声器正向优化设计，给出了满足企业技术开发要求的合格排气消声器方案。
2消声器消声性能的评价汽车排气消声器的性能评价指标主要包括消声性能和空气动力学性能。
消声性能评价指标主要指传递损失和插入损失。
传递损失是出口端为无反射端时，消声器进口入射声功率级与出口透射声功率级之差，即声音经过消声元件后声音能量的衰减。
插入损失是指安装消声器前后在排气尾管口规定测点测得的计权声压级之差。
消声器的空气动力学性能主要是指消声器的压力损失，即气流通过消声器时，消声器进出口端总压差。
3动机与排气系统耦合仿真图1排气系统结构示意图Fig.1The Diagram of the Exhaust System某车型匹配2.0L 排量4缸直列水冷发动机，额定功率103kW （6000r/min ），最大转矩195N ·m （3800r/min ）。
发电机降噪设计方案
发电机降噪设计方案发电机作为一种常见的能源转换设备，不仅能够提供电力供应，还常常在户外或非工业环境中使用。
然而，发电机在运行时产生的噪声是一个常见而令人困扰的问题。
这不仅可能对周围环境造成干扰，还有潜在的健康风险。
因此，设计一种有效的发电机降噪方案至关重要。
首先，针对发动机降噪，可以采取以下措施：1.采用发动机隔音罩：设计和制造适用于具体型号的隔音罩，以减少发动机产生的噪音。
隔音罩应采用隔音效果好的材料，并且要保证通风和热量散发。
2.优化排气系统：通过改善发动机排气系统的设计，减少废气排放过程中产生的噪音。
可以使用消音器或改变排气管的形状，将噪音降到最低。
3.使用减震器：在发动机和基础之间使用减震器，可以减少发动机振动所引起的噪声。
选择适当的减震器，并安装在合适的位置以达到最佳效果。
其次，针对运行部件降噪，可以采取以下措施：1.减少摩擦噪音：在运行部件之间添加适当的润滑材料，减少因摩擦而产生的噪声。
同时可以合理设计和调整部件之间的距离和装配方式，减少噪音。
2.降低机械噪音：选择质量好的机械部件和设备，减少运转时的机械噪音。
在设计过程中，要注意避免共振和共振扩大机械噪声。
3.定期维护：定期检查和维护运行部件，确保其处于良好的工作状态。
及时更换磨损的部件，可以避免由于磨损产生的噪音。
最后，针对结构设计方面：1.吸声材料：在发电机的外壳内部和周围使用吸声材料，如吸音泡沫等。
这些材料可以有效地吸收噪音并减轻传播。
2.隔音结构：在发电机外壳的设计中，采用隔音结构，比如双层结构，增加隔音空间。
同时，注重设计发电机的进、出风口，使空气流动更加顺畅，减少噪音产生。
3.设计合理的散热系统：通过合理设计散热系统，可以减少因过高温度而引起的噪音。
可以采用风扇、散热片等方式，增加发电机内外部的气流，降低温度。
挖掘机排气系统的测试与优化设计
范 围 ，０ １ｋ ａ； ～０Ｐ
（）风 速计 ： ＹＴ２ ０ Ｖ 智能 压 力风 速仪 ，速度 ３ ｓ 一０ ０
范 围 ，０ ５ ｓ ～ ７ｍ／。
具体系统如 图 ５ 、图 ６所示 ，利用皮 托管 和风 速仪 组 成的消声器入 口流速 压 力测量 系统 示意 图，出 ／ 口 人
－ 捧
率 增加 １ ； ％
（） ３ 排气温度升高— —每增高 ７Ｐ 排气温度上升 ５ ｋａ ％。
１ ％ ５ １ ％ ２
图２ 在１ ０ ｒｍ测试 中驾驶室设备噪声来源 ６ ０ｐ
１ 对 排气系统 的测试
对 整机 排 气 系统 的测试 主要 着 眼于消声 器尾管及
消声器尾管 和结 构的优化设 计在 发动 机排 气 降噪 １ 消声器 测量标 准 及评 价指 标 ． １
液压 挖 掘机是 工程 机械 的重要 组 成部分，广泛应
用 于建 筑 工 程、城 市 改 造、道 路 修 复、混 凝 土 破 碎、 地下电缆 自 来水管道铺设 、园林施 工、水 利工程 、机场 港 口建设 等基 础设 施 施工 ，机 械施 工替 代人 力，实现 施 工机械化 ，在 国民经济 建设 中发挥 着 非常巨大作用 。 随着人们环保意识 的增强 ， 对工程机械 发动机 尾气排 放 用烟度 、噪声等指标 的限制愈来愈严格。 发动 机排 气系统 的噪声是 工程机 械主 要 噪声 源之
均全压 的降低量 ，即为 消声器 的压 力损失 。 根 据 消声器 插 入 损 失测量 的基 本 原理 设 计了消声 试 验装置 主要包 括 ：
根 据 工程 实践 的 需要 ，本 项 目选 取压 力 损 失 和插 １ ． 消声器 排气噪声 测量 系统 ．２ ２
汽车发动机进气系统降噪设计与优化
汽车发动机进气系统降噪设计与优化汽车是现代交通工具的代表之一，而发动机作为汽车的核心部件之一，承担着驱动车辆的重要任务。
然而，随着汽车的普及和城市化的发展，交通噪音成为了不可忽视的问题。
其中，发动机噪音是影响汽车噪音水平的主要来源之一。
因此，如何降低汽车发动机的噪音，提升驾乘舒适性，已经成为汽车工程领域的热门研究方向之一。
现代汽车发动机通常采用内燃机的原理，其工作过程中会产生各种形式的噪音。
其中，排气噪音和进气噪音是最为显著的两种。
而进气系统的噪音主要来自空气通过进气道进入发动机时的喷胶催化燃烧和涡流噪声。
为了降低进气系统的噪音，工程师们采取了一系列的设计和优化措施。
首先，设计合理的进气道结构是降低噪音的有效方法之一。
进气道的长度、截面形状和材料的选择都会直接影响噪音的传输和衰减。
一般来说，较长的进气道可以通过增加传输路径来减弱噪音传播；不规则形状的进气道可以通过折射、散射等方式来降低噪音的能量；而选用有良好消音性能的材料，如吸音材料和隔音材料，可以有效地减少噪音的产生和传播。
其次，优化进气道的导流和流场分布可以减少涡流噪声的产生。
在进气系统中，空气流动会产生涡流，并伴随着噪音的产生。
通过优化进气道的导流结构和流场分布，可以减少涡流噪声的形成和传播。
例如，在进气道的入口处设置进气导流罩，可以使气流更加平稳地进入发动机，减少涡流的产生，从而降低噪音。
此外，选择合适的进气口形式也是降低进气系统噪音的一项重要措施。
集中式进气口和分散式进气口是常见的两种进气口形式。
前者通常采用开放式进气口，噪音较大；而后者则采用封闭式进气口，噪音较小。
通过合理选择进气口形式，可以在保证进气量的同时降低噪音。
最后，在进气系统中使用消声器是一种常见的噪音控制方法。
消声器是一种利用欧拉方程和混合音频技术来消除声音的装置。
在进气管道中安装消声器，可以通过反射、吸收和散射等方式将噪音分解和消除，从而降低发动机进气系统的噪音水平。
柴油发电机噪音分析及解决方案
柴油发电机噪音分析及解决方案
1.发动机噪音：柴油发动机在燃烧过程中会产生振动和噪声。
2.排气系统噪音：柴油发动机的排气系统包括排气管和消音器，这些
部分在排放废气时会产生噪音。
3.机械传动噪音：柴油发电机的机械传动系统中存在带动装置、曲轴
和风机等部分，这些部分在旋转过程中会产生噪音。
1.发动机隔音：通过在发动机外部增加隔音材料，如隔音罩和隔音板，来减少发动机噪音的传播。
2.排气系统隔音：采用降噪材料对排气管和消音器进行隔音处理，可
以有效降低排气系统噪音。
3.机械传动降噪：通过使用减震垫和减震脚来减少机械传动部分的振
动和噪音。
此外，还可以考虑以下方法来进一步降低柴油发电机的噪音：
1.增加消音器的尺寸：增加消音器的长度和直径可以增加其降噪效果。
2.改进排气系统设计：优化排气管和消音器的设计，使其更加流畅，
减少气流噪音的产生。
3.加装消音器：可以考虑在发电机的进气和出气口加装消音器，进一
步减少噪音。
4.定期维护和保养：定期检查和维护发电机可以确保其正常工作，减
少噪音产生。
总之，柴油发电机的噪音问题可以通过多种手段进行解决。
在选择解决方案时，应根据实际需求和预算来确定最适合的措施。
通过合理的隔音和优化设计，可以显著降低柴油发电机的噪音，提供更加舒适和安静的使用环境。
燃油汽车排气系统nvh的改善
车辆工程技术49车辆技术燃油汽车排气系统NVH的改善王 成,李晓龙（长城汽车股份有限公司哈弗技术中心,河北 保定 071000）摘 要：随着社会经济发展水平的不断提高，汽车已经逐渐成为了人们日常生活中主要的出行工具，对于人们的正常生活具有十分重要的影响。
从汽车的排气系统出发进行相关的设计工作，已经成为不断降低汽车噪声、振动和声震粗糙程度的重要方法，同时这项设计的效果也是影响到顾客满意程度的重要因素，需要引起汽车制造商的重视。
本文主要从汽车排气系统NVH性能的内涵和影响因素入手，对汽车排气系统NVH性能改善设计进行分析研究。
关键词：汽车；排气系统；NVH性能；改善0 前言 汽车发动机排气噪声是汽车噪声的主要噪声源之一，其设计的好坏不但影响发动机的功率损失和排放，而且直接影响车内的噪声和振动。
由排气系统激励引起的车内振动与噪声问题在新开发车型中较为常见，并直接影响到用户对汽车产品的满意度。
因此降低排气系统对车身的激励，优化排气尾管噪声频率特性，提升整车NVH性能具有重要作用。
近年来，人们对汽车舒适性要求不断提高，对汽车NVH 性能控制的研究越来越重视，分析汽车的排气系统振动和噪声对车内影响非常有必要。
1 汽车排气系统NVH性能的内涵和影响因素1.1 汽车系统NVH性能的内涵 NVH是噪声、振动与声振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）的英文缩写。
NVH性能，是检验汽车性能质量的一个重要标准，人们在使用汽车的过程中，对NVH性能的感受是直接而明显的。
研究实践表明，汽车出现故障问题的时候，三分之一是与NVH性能相关联的。
因而汽车制造商和零部件制造商在对汽车和相关部件进行设计和生产的时候，都对汽车NVH性能十分重视。
NVH性能和汽车的排气系统之间的关系较为密切。
汽车的排气系统主要是将汽车运行过程中产生的废气进行收集、净化并将其进行排放。
汽车排气系统在正常工作运转的时候，会产生一定的噪声，但是如果该噪声较大、频率较快，都将会影响到汽车的正常使用效果。
论汽车排气系统噪音与振动的控制
论汽车排气系统噪音与振动的控制摘要：结合某车型存在着汽车排气系统噪音问题，结合自身从事汽车设计管理的实践经验，分别从汽车排气系统的噪声源和汽车的振动源等角度探讨了存在噪声及振动的原因，并据此有针对性提出有效的解决措施，希望对全面提升汽车排气系统噪音与振动控制水平有所帮助。
关键词：汽车排气系统，噪音控制，振动控制，处理措施针对驾驶室中有较大的振动噪声来说，为了保障提供给客户更好的感受和体验，应充分有效控制相应的汽车系统噪音问题，加强有针对性的处理措施。
经过测试，针对这类车型的结构设计以及配置情况，噪声主要来源涉及到排气系统产生的震动噪声问题，从这个角度来看，我们应充分重视加强汽车排气系统噪音控制。
这里分别从汽车排气系统的噪声源和汽车的振动源等角度进行论述，希望对于广大同仁起到一定抛砖引玉的作用。
1 汽车的排气系统概述对于汽车系统中的排气来说，主要指到发动机排气歧管一直到尾管间所涉及到相关零部件，能有效控制废气处理及噪声控制。
具体来说，结合排气系统的特点，影响到车辆运行环节中的主要因素涉及到两个方面。
一是，排气系统中存在着一定的噪声问题，借助于空气传播而作用于驾驶室；二是，存在着排气系统的振动情况，结合吊挂传递进而影响到驾驶室的情况。
2 汽车排气系统的噪声源与解决方式2. 1排气系统噪声源从实际的情况来看，汽车排气系统的噪声源主要涉及到辐射噪声、冲击噪声、空气噪声以及气流摩擦而造成的一系列声音等。
结合发动机运行的实际情况，在一定的压力波的作用下，通过排气管道来进行相关的空气噪声的传播，从这个角度来看，排气管道尺寸直接影响到空气噪声的大小。
在满足一定气流的基础上，往往较大的管道直径则意味着较为稳定的空气噪声。
同时，对于产生的冲击噪声来说，主要是存在着不稳定的气流冲击管道影响而造成，如果存在排气歧管的弯曲幅度不满足规范标准的情况，则会造成比较大的气流影响。
对于气流摩擦来说，主要是针对高速运动的气流来说，在进行一直传递到尾管的实践中意味着巨大的噪声问题。
一种排气尾管的设计和研究
一种排气尾管的设计和研究排气尾管是汽车发动机系统中至关重要的组成部分，它的设计和研究不仅关乎汽车性能和燃油效率，还直接影响到车辆的噪音水平和环保性能。
在本文中，将探讨一种新型排气尾管的设计和研究，旨在提高汽车的整体性能和环保性能。
首先，我们需要了解排气尾管的基本原理和功能。
排气尾管主要是将发动机排出的废气引导到汽车外部，并通过减少排气阻力和减少噪音来提高动力输出和行驶舒适性。
因此，设计一个有效的排气尾管至关重要。
在设计排气尾管时，需要考虑以下几个关键因素：1.排气阻力：排气阻力是影响汽车功率输出和燃油效率的重要因素。
设计合理的尾管结构和流道可以有效减小排气阻力，提高汽车的动力性能。
2.噪音控制：排气系统在汽车运行时会产生噪音，通过设计合理的消声器和降噪装置可以有效降低车辆的噪音水平，提高驾驶舒适性。
3.环保性能：合理设计的排气系统可以有效降低废气排放，减少对环境的污染，符合当前环保标准要求。
基于以上考虑，我们设计了一种新型排气尾管，具有以下特点：1.采用冷却技术：在排气尾管内部设置冷却装置，通过冷却排气气流来减小排气温度，提高发动机效率和减少尾气排放。
2.双层结构设计：采用双层结构设计，内层用于排气导流，外层用于隔热和降噪，有效提高整车的性能和驾驶舒适性。
3.优化流道设计：对排气流道进行优化设计，减小排气阻力，增加动力输出，提高车辆的加速性能和燃油效率。
4.环保材料选用：采用环保材料制造排气尾管，符合环保标准要求，减少对环境的影响。
为了验证新型排气尾管的性能，我们进行了仿真和实验研究。
通过流场模拟和噪声测试，我们发现新型排气尾管在降低排气阻力和噪音方面表现出色，同时排放废气也明显减少，符合环保标准要求。
综上所述，新型排气尾管的设计和研究具有重要的意义，可以有效提高汽车的整体性能和环保性能。
未来，我们将进一步优化设计方案，不断提升排气尾管的性能，为汽车行业和环保事业做出更大的贡献。
小型汽车排气系统的结构优化设计论文
摘要近年来，随着我国对环保问题的重视，以及人们对汽车不仅仅是代步，还要满足对其舒适性和安全性较高的要求，所以对整车的NVH性能有着重要影响的排气系统受到了高度的关注。
本文针对排气系统的振动传递问题为研究对象，利用有限元软件建立排气系统的有限元模型，采用Abaqus求解器对其进行有限元分析，计算得出了排气系统在各阶模态下的固有频率及振型，在其基础上，研究一定频率范围内，对排气系统的振幅影响的主要原因。
然后通过改变吊耳的悬挂位置得出对模态的影响，计算得出合理的挂钩吊耳的悬挂位置，确定排气系统挂钩吊耳的最优位置，减小最大振幅，实现对排气系统的优化。
本文研究对汽车排气系统的合理优化设计化具有一定的帮助。
关键词：排气系统，有限元法，模态分析，优化设计РезюмеВ последние годы по мере того, как наша страна уделяет большое внимание вопросам охраны окружающей среды, а также по мере того, как люди воспринимают автомобили не только как пешеходные, но и как удовлетворяющие требованиям их комфорта и безопасности, боьшое внимание уделяется системам выхлопных газов, которые оказывают существенное влияние на производительность автомобилей в целом.Данный документ, посвященный проблеме переноса вибраций всистеме выхлопных газов, является предметом исследования, с ограниченным программным обеспечением для создания ограниченной модели системы выхлопных газов, с помощью решения Abaqus для его ограниченного мета - анализа, вычисления для получения внутренней частоты и типов колебаний системы выхлопных газов в различных модульных условиях, на основе которого исследовать диапазон частот, основные причины влияния амплитуды на систему выхлопных газов.Затем, измените положение подвески подвески подвески подвески для получения модульного эффекта, вычислите разумное положение подвески подвески подвески подвески, определить оптимальное положение подвески подвески подвески выхлопной системы, уменьшить максимальную амплитуду и оптимизировать систему выхлопных газов.Данное исследование имеет определенную помощь в рационализации и оптимизации системы выхлопа автомобилей дизайн.ключевые слова: система выпуска, метод конечных элементов, модульный анализ, оптимизация дизайна目录前言 (1)1.1 研究目的及意义 (1)1.2 研究内容及方法 (1)1.3 国内外研究现状 (2)2. 排气系统的组成及相关理论概述 (4)2.1 排气系统的结构组成 (4)2.2 相关理论基础概述 (6)3. 排气系统模态求解分析 (8)3.1 排气系统模态要求 (8)3.2 排气系统有限元模型建立 (12)3.3 排气系统有限元模态求解 (12)3.4排气系统模态求解结果与分析 . (14)3.5排气系统结构优化 . (15)3.6 排气系统优化后有限元模型 (16)3.7排气系统优化模态求解结果与分析 (17)3.8本章小结. (18)结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)前言1.1 研究目的及意义近年来,随着我国经济的高速发展，汽车已经走进了千家万户。
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10.16638/ki.1671-7988.2017.10.074某发动机排气系统尾管噪声优化许亚峰，周维，刘兴利，刘兵，王瑞麟（华晨汽车工程研究院，辽宁沈阳110104）摘要：文章首先确定排气噪声的来源，针对特定的问题制定相应的优化方法，并应用GT-power软件对不同方案进行仿真分析，选取最优方案并在实车上进行验证，试验结果表明优化方法解决了噪声问题。
关键词：排气系统；噪声；GT-power中图分类号：U463.3 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)10-216-03Tailpipe noise optimization of engine exhaust systemXu Yangfeng, Zhou Wei, Liu Xingli, Liu Bing, Wang Ruilin( Brilliance Auto R&D Center, Liaoning Shenyang 110104 )Abstract:This article determine the source of exhaust noise. Develop appropriate optimization methods for specific problems. Simulation analysis of different schemes by GT-power software. Select the best solution and verity it in the real vehicle. The experimental results show that the optimization method can solve the noise problem.Keywords: exhaust system; noise; GT-powerCLC NO.: U463.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)10-216-03引言发动机排气系统的主要功能除了能顺利的将废气排出，还要有很好的降噪作用。
排气系统是汽车最主要的噪声源之一，不但要满足顾客对汽车舒适性的要求也要面对日益严苛的国家法规。
所以排气系统降噪设计非常重要。
本文研究的项目是对某排气系统噪声问题原因的调查，从而制定适当的设计方法，最终开发出满足要求的排气系统。
应用发动机热力学计算分析软件GT-power建立发动机热力学和声学分析模型，计算出不同消声方案的排气口噪声总声压值及阶次噪声值。
通过不断的改进消声结构，针对性的消除某些峰值噪声，直到满足控制目标。
1、排气噪声源1.1 排气尾管噪声源尾口噪声是一种脉动噪声。
声音是以平面波在管道中传播，当达到尾管时，由于声阻抗不匹配一部分波会透过管道继续传播，而另一部分声波则被反射回去，形成反射波。
尾口噪声由两部分噪声组成：空气噪声和气流摩擦噪声。
稳定的气流在尾管处发出空气噪声，而不稳定的气流则产生摩擦噪声。
在尾管噪声中，这两种噪声所占成分取决于气流流量的大小和速度。
流量小和速度低时，空气噪声占主要成分；而流量大和速度快时，摩擦噪声占主要成分[1]。
1.2 问题原因分析该排气系统为双尾口设计，消音器左右出气结构有少许的差异导致该款发动机的尾管噪声经过几轮优化后问题始终发生在1000-1300rpm与2700rpm左右的左侧尾口二阶噪声（见图1）。
因为其中2700rpm的峰值噪声严重影响的了车内的声品质，使车内存在明显的共鸣。
1000-1300rpm的二阶噪声对应的频率33-43Hz，2700rpm的二阶噪声对应的频率为90Hz.都属于低频噪声问题，具体计算公式参考文献[2]为此专门针对排气尾管噪声做了接大消音器的解耦试验（见图2），图中虚线是排气口又接了一个大消音器的测试结果，实线是作者简介：许亚峰，助理工程师，排气系统工程师，就职于华晨汽车工程研究院。
汽车实用技术217 2017年第10期基态的的测试结果，通过曲线对比，屏蔽掉尾口噪声后全阶及各阶次明显降低，从而确定了33-43Hz和90Hz确实是由排气尾口贡献的。
图1 左侧尾口噪声测试结果图2 解耦试验测试结果其中2700rpm的二阶峰值噪声幅值较为异常，因此制作了一套不带消音器的排气系统（见图3），来了解此噪声源的产生的根本原因，以确定具体的调音手段。
图3噪声源测试方案图4 噪声源测试结果从测试结果中（图4）可以清晰的看出2700rpm有明显的共振带，根据测试声音回放确认为燃油进入排气管二次燃烧，产生的放炮声。
确定了90Hz的噪声不单单是二阶贡献的，整个频带分布较宽，需要在设计消音器时更多的拓宽消声频带也是本次优化中的难点。
为此我们借助GT-power强大的仿真能力，首先建立起发动机的数值模型，经过标定后该模型能够精确地模拟发动机的实际工作状态，然后利用GT-power模块的声学模块对原排气系统经行初步优化，再与发动机模型耦合，计算排气尾管噪声，判断能否满足噪声及性能要求，最终通过实车验证及发动机背压测试验证，达到了设计要求。
2、GT-Power模型的建立2.1 模型的建立应用GT-power建立完整的发动机数值模型（图5）所示，包括进气系统、气缸和排气系统。
其中进气系统不涉及性能优化，利用GT中的压损元件通过改变小孔直径模拟真实的进气阻力，利用GT-power里的GEM3D模块对排气系统中消和后消建立详细的子模型，并利用台架实验数据对模型进行标定和验证。
在建模过程中使用了原机在台架上进行实际测量的空燃比、发动机摩擦功；使用PID压力控制模式，保证进气歧管压力与实测一致；使用单峰wiebe燃烧模型，利用测量所得的缸内压力曲线计算出wiebe燃烧模型的主要参数，包括50%燃烧点、10%-90%燃烧持续期与燃烧品质指数[3]。
图5 发动机GT-Power数值模型2.2 模型的标定为了使发动机的数值模型能精确地模拟发动机实际工作状态，还需要对发动机数值模型利用台架实验数据经行标定。
标定的内容包括发动机的功率与扭矩、发动机损失功率、燃油质量、涡轮前后压力、IMEP、BSFC、进气流量、进排气系统的压力波动、排气系统中排气总温度、催化器前温度，必要时标定出排气系统各段的温度梯度等[3]。
图6 扭矩的标定图7 功率的标定图4 进气流量的标定图5 催前温度的标定其余标定参数不再一一列出，GT模型计算结果与台架测试结果误差控制在5%以内，进气流量控制在2%，该GT 模型满足工程设计要求[4]。
2.3 GT-power的计算图6是原排气系统的计算结果，GT-power不能模拟排气尾管的摩擦噪声，所以通过麦克风中的Flownoise修正，修正值设置为85dB结果与实测值拟合较好。
其中1000-1300rpm 超出目标线能够从仿真结果从体现出来；因实测时2700rpm 的二阶峰值是异常噪声，所以未能在仿真中体现出来，这部分的噪声峰值只能依靠实际的调音经验来完成优化。
图6 原消音器方案计算结果图7 后消方案传递损失计算结果许亚峰等：某发动机排气系统尾管噪声优化218 2017年第10期表1 消音器设计方案2.4 优化方案设计设计两套新中消和两套新后消方案(表1)，在设计这四个方案过程中，利用GT-power里的声学模块，计算各个方案的传递损失；传递损失是指消音器入口处的入射声功率级与出口处的透射声功率级之差，GT-power的计算模型通过四个传感器得到消音器上、下游的压力信号，经过自谱和互谱运算得到消音器的传递损失，计算时需要增加气体温度参数，本文设置为300℃[5]，图7是原后消与两个新后消传递损失的计算结果。
对中消也做同样的计算。
其中针对本文的问题难点，中消FM1#的弯管设计相当于提高了扩张比有利于中低频消声；后消RM2#单独设计的一个中心频率40Hz左右的霍尔姆兹谐振腔，从传递损失计算结果来看，在40Hz附近新方案较原方案传递损失有明显的提高。
针对“放炮声”方案一的中后消连接管管径缩小来提高整个频带的消声能力。
从计算结果看在200Hz以内较原方案传递损失有明显提高，还有如管路的穿孔率、隔板穿孔面积、消音材料的填充密度等不在一一说明。
特别的是排气系统压力损失的大小直接影响发动机的功率损失的大小，所以消音器声学性能设计时要综合考虑发动机功率损失[6].经仿真计算，在额定功率点时，排气系统静压力分别为50kpa、52kpa,满足开发需求。
将两个中消和后消组合成四组方案，分别与发动机耦合，计算排气尾管噪声，注意离散长度选取合理，本文的离散长度为25mm。
图8是最优方案与原方案尾管噪声计算结果对比，因二阶是主要问题阶次，本文只列出二阶优化前后的对比。
从结果上看FM1#+RM1#、FM2#+RM2#计算结果均好于原方案，所以制作中、后消四套方案进行实车验证（图9）。
图8 优化方案与原方案二阶噪声对比图9 整车测试示意图3、整车半消音室测试在整车半消音室进行尾口噪声的测试，测试工况3G- WOT,最终选取FM1#、RM1#以及管径缩小为最终方案，从测试结果可知：Overall满NVH目标，1000-1300rpm、2700rpm 的峰值均降低到目标线以下，满足排气尾管开发要求。
图10 左尾口全阶测试结果图11 左尾口阶次测试结4、结论应用GT-power软件可以对排气系统的噪声经行控制研究，能够快速的经行结构优化设计，缩短产品开发周期。
本文针对排气系统1000-1300rpm、2700rpm的峰值噪声进行多次优化设计，并优化方案经行了详细的噪声计算分析，最终解决了此问题。
1）通过解耦试验来判断较难消除的噪声峰值是由排气系统贡献的，并且对排气系统噪声源进行分析，确定的异响的根本原因，制定合适的优化方案。
2）GT-power只能计算脉动噪声，所以在3000rpm以下以脉动噪声为主的时候可以计算的非常准确；3000rpm以上摩擦噪声为主时，只能靠测试结果来修正这部分噪声。
3）缩小管径可以提高较宽频带的传递损失，在合理的背压设计范围内，适当的缩小管径对于消除宽频带噪声有明显作用。
参考文献[1] 庞剑,谵刚,何华.汽车噪声与振动[M].北京理工大学出版社,2006.[2] 吴文江,冯国胜.汽车排气噪声控制技术.城市车辆,2000.1.[3] Gamma Technologies,Inc.GT-Power USERS MANUAL.GammaTechnologies,2006[4] 侯献军,王天田,田翠翠,等.基于GT-POWER的乘用车消音器设计（J）.北京理工大学学报,2010,30（2）:161-165.[5] 刘晨,季振林,胡志龙.高温气流对穿孔消音器声学性能的影响[J].汽车工程.2008,20（4）：330-334.[6] 刘晨,季振林,胡志龙,等.汽车排气消音器结构形式对压力损失的影响[J].汽车工程,2008,30,（12）：1113-1116.。