发动机进气系统性能仿真及降噪优化
优化车辆进气系统降低车内加速噪声
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３ 进气 噪声 分 析及 控 制 策 略
进气 噪声是 由进 气 门周期 性开 、闭 而产生 的进 气 管 内压 力起 伏变化 所形 成 的 进 气噪 声一般 随着
１ 前 言
随着汽 车 产业 的发 展 ．汽 车 的 Ｎ Ｈ性 能 成 为 Ｖ 评价 汽车 品质 的重要 技术 指标 发 动机 进气 噪声 是 汽车 主要 噪声 之一 目前 在汽 车发 动机 上用 的最 多 的是 赫 尔姆兹 共振 式进气 消声 器 ．通常 把该结 构认 为是 一个 质量 弹簧 系统 ．其连 接管 中的空气 作为 质
发动机进气系统噪声优化
发动机进气系统噪声优化摘要：提高汽车NVH 的性能指标，已经成为提升汽车品牌价值的一种重要手段。
进气噪声是考察汽车NVH 性能的一个重要方面。
本文阐述了利用CAE技术，优化进气系统噪声的过程。
在该过程中，利用Sysnoise软件精确地模拟了进气系统的声场特性，为优化设计提供了改进方向，加快了开发过程，并节约了开发成本。
关键词：进气、NVH、优化1 前言现在NVH（噪声、振动与舒适性）性能已经成为评价汽车品质的一个重要指标。
各大整车厂都致力于通过提高汽车的NVH 性能来提升其品牌价值与市场竞争力。
同时，随着人们对噪声污染的不断重视，针对汽车噪声的法规也不断严格[1] 。
进气噪声作为汽车的一个重要噪声源也得到了足够的重视。
而传统的设计手段已不能针对市场需求，快速反应，设计出满足要求的进气系统。
运用现代的CAE 技术开发进气系统势在必行。
本文阐述了一款自吸发动机进气系统噪声的优化过程。
在该过程中运用CAE 技术，分析了整个进气系统（包括进气歧管在内）的声场特性，发现原进气系统在降噪作用方面的缺陷。
通过计算分析，合理设计、布置消声单元，祢补了原进气系统在降噪方面的不足。
2，发动机进气系统噪声源及降噪措施2．1 发动机进气系统噪声源发动机的进气系统是一个非常复杂的噪声源，包含各种类型的噪声，每种噪声产生的机理也各不相同。
因此，对进气系统噪声进行优化首先要明确各个噪声源产生的原因，并确定各个噪声源的贡献量，再有针对性地解决噪声问题。
进气系统噪声从总体上可以分为空气噪声和结构噪声两大类。
空气噪声包括脉动噪声和流体噪声。
脉动噪声是由进气门的周期性开、闭而产生的压力起伏变化所形成的[2] 。
这部分噪声主要影响进气系统低频噪声特性。
另外如果进气管的空气柱的固有频率与周期性脉动噪声的主要频率一致时，会产生空气柱的共鸣声。
此外由于进气口和前侧板之间可能形成一个共鸣腔，可能产生额外的共鸣噪声[3] 。
流体噪声是气流以高速流经进气门流通截面，形成涡流，产生的高频噪声。
汽油机进气系统噪声仿真技术研究
汽油机进气系统噪声仿真技术研究随着汽车进入家庭的普及，很多人都会被汽车噪声所困扰。
车辆噪声可以分为发动机噪声、路噪声、风噪声等多种类型，其中发动机噪声占了很重要的一部分。
汽油机进气系统是车辆中最为关键的组成部分之一，其噪声产生的原因多种多样，如果不进行有效的噪声控制，将会影响乘驾的舒适性和行车体验，甚至会对人的健康产生负面影响。
因此，汽油机进气系统的噪声仿真技术就显得十分重要。
汽油机进气系统噪声的主要来源是气体的压缩与扩散过程，通常是由进气道、空气滤清器、进气歧管、进气活塞、汽缸盖等多种部件所组成。
在发动机运转时，进气系统内部不断发生压力波、气声波、涡旋流等物理现象，同时也会产生机械噪声，这些噪声是不可避免的。
因此，仿真技术是制定进气系统噪声控制方案的必要手段。
噪声仿真技术是指通过现代计算机技术，对某一系统或设备的声学特性进行模拟和分析。
和传统的试验方法相比，噪声仿真技术具有数据准确、测试成本低、效率高等优点。
目前，针对汽油机进气系统噪声仿真技术的研究已经取得了很大的进展。
汽油机进气系统噪声仿真技术的主要研究内容包括噪声源识别、声学特性计算及噪声控制方案制定等方面。
其中，噪声源识别是噪声控制的第一步，它可以通过声压级测试和声辐射源定位技术来确定噪声产生的具体位置，从而更好地进行控制。
声学特性计算是噪声仿真的核心，主要包括声学模型的建立、空气动力学模型的建立、流体力学模拟等技术，通过这些方法可以准确地计算出进气系统内部噪声的分布和特性参数。
最后，噪声控制方案制定则是通过分析噪声源位置、声学特性参数等信息，确定具体的噪声控制措施，以最大限度地减小噪声的产生和传播。
在实际应用中，汽油机进气系统噪声仿真技术已经被广泛应用。
一些汽车制造商通过数字化仿真技术，对汽车进气系统的噪声进行分析，进而制定更为优化的设计方案，减少噪声的产生。
同时，在汽车售后服务领域，噪声仿真技术也可以用于诊断和解决车内噪声问题。
总之，汽油机进气系统噪声仿真技术是现代汽车设计中的重要手段，它可以有效地解决汽车进气系统内部噪声的问题。
发动机进气消音器的优化设计
872023/06·汽车维修与保养栏目编辑：高中伟 ******************职教园地文/河南 张锐 张涛 冯世杰 郭一鸣 张鑫宇目前，国家法令法规对车辆噪声控制的要求愈来愈严格。
以传统发动机为动力的汽车噪声，首要噪声源之一是发动机进气系统，发动机进气系统也是当前汽车降噪的首要对象之一。
进气系统噪声作为发动机运转中的首要噪声源，已引发了NVH工程师的关注。
为了削减进气系统在发动机运行时的噪声，必须在进气系统中安装几个消音器元件，如赫姆霍兹消音器、1/4波长管等。
一、进气系统消音元件的特性分析1.1/4波长管的声学分析1/4波长管一般安装在汽车发动机进气系统的进气管上。
如图1所示，主管内的声波进入分支管时，出口端被关闭，声波反射，部分频率的声波被主管反射后，相位与主管内的同频声波偏移或反转，声压部分或全部抵消，实现几个频带的噪声控制效果。
图1 1/4波长管结构示意图1/4 波长管的传递损失可由下式进行计算：(1)式中：m —旁支管与主管截面积的比值；L—旁支管的长度；—声源的波长。
从上述公式可以看出，固定旁路长度为L 时，传输损失仅与旁路和主管横截面积之比m 有关，横截面积之比越大，传输损失越大。
在式(1)中，若比值m 固定，则当(n 为大于10的整数)时，1/4波长管的传递损失TL 最大，此时，1/4波长管的旁支管长度为：(2)当在n =1的情况下，旁路管的长度最小，并且可以安装在紧凑的空间里。
此时，旁路管的长度是声源发出声波波长的1/4。
式(2)得到的1/4波长管的峰值频率为：(3)式中:c—声速。
在实际应用中，可以设置在机舱内的备用空间是有限的，1/4波长管不应过长，因此通常用于控制高频噪声。
2.赫姆霍兹消音器特性分析赫姆霍兹(Helmholtz)消音器也是发动机进气系统应用最早、最广泛的消音器之一，赫尔姆霍兹消音器从一个容积室通过一个分流管连接到主管道，在结构上被分类为旁路分路消音器。
发动机进气系统噪声的优化
发动机进气系统噪声的优化（文章来源：盖世汽车社区）图1 进气口噪声进气噪声是考察汽车NVH性能的重要内容之一，利用CAE技术优化进气系统噪声的过程，在该过程中，利用Sysnoise软件精确地模拟进气系统的声场特性，可为优化设计提供改进思路，不仅能加快开发过程，而且能节约开发成本。
现在NVH（噪声、振动与舒适性）性能已经成为评价汽车品质的一个重要指标。
各大整车厂都致力于通过提高汽车的NVH性能来提升其品牌价值与市场竞争力。
同时，随着人们对噪声污染的不断重视，针对汽车噪声的法规也愈加严格。
进气噪声作为汽车的一个重要噪声源也得到了足够的重视。
而传统的设计手段已不能针对市场需求，快速反应，设计出满足要求的进气系统。
运用现代的CAE技术开发进气系统势在必行。
本文阐述了一款自吸发动机进气系统噪声的优化过程。
在该过程中运用CAE技术，分析了整个进气系统（包括进气歧管在内）的声场特性，发现了原进气系统在降噪方面的缺陷。
通过计算分析，合理设计、布置消声单元，弥补了原进气系统在降噪方面的不足。
图2 直管进气口处的噪声进气系统噪声源及降噪措施1. 进气系统噪声源发动机的进气系统是一个非常复杂的噪声源，包含各种类型的噪声，每种噪声产生的机理各不相同。
因此，对进气系统噪声进行优化首先要明确各个噪声源产生的原因，并确定各个噪声源的贡献量，再有针对性地解决噪声问题。
进气系统噪声从总体上可以分为空气噪声和结构噪声两大类。
空气噪声包括脉动噪声和流体噪声。
脉动噪声由进气门的周期性开、闭而产生的压力起伏变化而形成，这部分噪声主要影响进气系统低频噪声特性。
另外，在进气管空气柱的固有频率与周期性脉动噪声的主要频率一致时，会产生空气柱的共鸣声。
此外，由于进气口和前侧板之间可能形成一个共鸣腔，因此也可能产生额外的共鸣噪声。
流体噪声是气流以高速流经进气门流通截面，形成涡流，产生的高频噪声。
由于进气门流通截面是不断变化的，因此这种噪声具有一定宽度的频率分布，主要频率成分在1 000Hz以上。
发动机进气系统性能仿真及降噪优化
发动机进气系统性能仿真及降噪优化
侯献军;朱美颖;刘志恩;颜伏伍;杨晓
【期刊名称】《噪声与振动控制》
【年(卷),期】2011(031)005
【摘要】在GT-Power中建立某发动机进气系统性能仿真模型,针对阶次声压级下个别转速进气口噪声高于目标噪声的问题进行优化,结构上增加空气滤清器容积,调整赫姆霍兹谐振腔和1/4波长管参数.仿真结果表明,优化后的进气口噪声总声压级和阶次声压级均低于目标限值,进气压降也满足不高于2.5 kPa的要求,发动机噪声有明显改善.
【总页数】4页(P42-44,57)
【作者】侯献军;朱美颖;刘志恩;颜伏伍;杨晓
【作者单位】武汉理工大学汽车工程学院,武汉430070;现代汽车零部件技术湖北省重点实验室,武汉430070;武汉理工大学汽车工程学院,武汉430070;现代汽车零部件技术湖北省重点实验室,武汉430070;武汉理工大学汽车工程学院,武汉430070;现代汽车零部件技术湖北省重点实验室,武汉430070;武汉理工大学汽车工程学院,武汉430070;现代汽车零部件技术湖北省重点实验室,武汉430070;上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西柳州545007
【正文语种】中文
【中图分类】TK411+.6
【相关文献】
1.发动机试验室进气系统的优化设计 [J], 毛赛龙;郑建
2.GDI发动机进气系统的优化分析 [J], 田智;耿杰;甄旭东;刘大明;韩林
3.发动机试验室进气系统的优化设计 [J], 毛赛龙;郑建;
4.浅析汽车进气系统的降噪优化设计 [J], 李峰; 梁志涛
5.浅析汽车进气系统的降噪优化设计 [J], 李峰; 梁志涛
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优化车辆进气系统降低车内加速噪声
优化车辆进气系统降低车内加速噪声车辆加速时会产生噪声，这是由于高速气流在进气系统内产生的振动噪声所致。
因此，优化车辆进气系统可以降低车内的加速噪声。
本文将从三个方面阐述优化车辆进气系统的方法。
1.更换气门材质气门是进气系统中的重要组成部分，它的质量和材料会极大影响噪声水平。
较高质量的气门材料可以帮助减少噪音的产生。
常见的气门材质有钢铁、铸铁、钛合金和树脂等。
其中，钢铁和铸铁的气门相对比较重，容易产生振动噪声，因此更换为钛合金或树脂材质的气门可以显著降低噪音的产生。
2.优化进气道设计进气道的设计也会影响噪音水平。
如果进气道的设计不合理，会导致高速气流产生振动噪声。
因此，优化进气道设计可以降低噪声的产生。
具体的方法包括输送管道的优化、减少转弯的数量和增加滤波材料等。
同时，在气门和进气道之间添加避免反向流的附加部件，也可有效降低噪音。
3.增加阻尼材料进气系统中的阻尼材料是调整噪音水平的有效方法。
增加适当的阻尼材料可以降低振动和噪声的传播。
较常见的阻尼材料包括泡沫、树脂、橡胶、软质金属等。
在汽车进气系统中，可将阻尼材料附加于吸气道的壁面或护板之间，也可以将材料整个包裹在管道内，以达到减少振动和噪音的目的。
综上所述，更换气门材质、优化进气道设计和增加阻尼材料是优化车辆进气系统降低车内加速噪声的常见方法。
实际应用时需要根据进气系统的具体情况进行选择和搭配。
通过有效地优化进气系统的设计和材料，可以有效地减少汽车车内的噪声，提高旅行的舒适度。
除了上述三种方法外，还有其他一些优化车辆进气系统降低车内加速噪声的方法。
例如，使用降噪装置可以将进气系统噪音降至最低。
此外，车辆的动力系统和排气系统也会产生噪声，因此对这些系统进行优化也可以降低车内噪音。
对于高性能车来说，降低车内噪音也是很重要的。
因为噪音会对驾驶员的注意力产生干扰，从而影响驾驶安全。
因此，一些高端汽车生产商在设计进气系统时已经将降噪作为一个重要的考虑因素。
降低发动机进气系统噪声的研究
降低发动机进气系统噪声的研究现代汽车发动机进气系统的噪声是一个重要的问题，尤其是在高压缩比和高转速的情况下，会造成相当大的噪声污染。
高噪声不仅会影响乘车者的舒适性，也会降低发动机的性能和工作效率。
为了降低发动机进气系统的噪声，许多研究人员对此进行了广泛的研究。
降低噪声的主要方法有两种，一种是通过外部隔音，另一种是通过内部减震和降噪。
在外部隔音方面，最重要的是减少发动机与驾驶室之间的传声。
这可以通过使用隔音材料和空气隔音系统来实现，从而显著降低汽车内部噪音水平。
在内部减震和降噪方面，主要有以下几种方法：第一种是优化进气系统的设计。
优化进气总成的设计可以降低气流的涡流噪声和气体压力扰动噪声。
具体来说，可以采用光滑的气道设计、优化进气系统的截面和曲率，以及增加缓解噪声的附加装置等。
第二种是降低进气中的噪声。
对于发动机进气系统来说，如果空气通过空气滤清器和进气歧管时发出噪音，则可以降低这些部件的噪音水平。
具体来说，可以优化空气滤清器的设计，减少噪音的产生和传播，或者使用音频缓冲器来吸收噪音。
第三种是改善发动机的机械结构。
我们知道，某些发动机结构（如吸气阀门，进气歧管等）会产生噪音。
在这种情况下，可以通过缓冲、吸声等方法降低噪声。
具体来说，可以使用吸波材料、减震垫等附加装置来降低噪声。
总之，在研究发动机进气系统的噪声减少方面，需要对汽车的全局噪声情况进行综合考虑，进行全面的设计和优化，以便在尽可能降低噪声的同时保证汽车的性能和安全。
在今后的研究中，可以通过特定的模型和试验，进一步改善和优化发动机进气系统的噪声问题。
除了上述方法，还有其他一些较为高级的技术可以用于降低发动机进气系统噪声。
例如，一些研究人员使用被动和主动降噪系统来降低进气噪声。
被动降噪系统通常使用吸声材料和隔音设备来吸收和隔离噪声。
而主动降噪系统则利用扬声器和与发动机相关的传感器来检测和产生反向声波，从而抵消噪声。
此外，还可以使用CFD仿真技术来优化发动机进气系统的噪声，以确保气道的光滑度并减少气流噪声。
发动机进气系统声学性能优化设计技术研究
发动机进气系统声学性能优化设计技术研究发动机进气系统声学性能优化设计技术研究随着各种小型化、轻量化、高效化趋势的发展，汽车发动机进气系统已经成为了现代汽车工业中一个非常重要的组成部分。
而在进气系统中，声学性能优化设计技术的的应用也越来越受到关注。
声学性能的优化可以有效地改善进气系统的流场特性，提高其动力性能，降低噪声污染的发生。
本文针对现有进气系统中存在的一些问题，介绍了一些优化设计技术和方法，旨在提高进气系统的声学性能，优化其流场特性。
首先，声学性能的优化需要对进气系统中的结构和材质进行研究和改善。
例如，通过优化加强筒的长度、形状和位置，可以改善进气噪声的产生，减少空气声波的湍流噪声。
此外，选择合适的材质，分析其物理特性可以降低振动声噪声的发生。
其次，流场学是优化声学性能的关键。
通过数值模拟和实验验证等方法，可以发现进气管各部分内部的流动形式和流速分布情况，进而设计合理的结构和定位方式，从而减小振动和噪声的频率和强度。
同时，通过采用声学吸音技术，可以有效地降低进气管周围各种类型的噪声。
最后，对于高端汽车的发动机进气系统，还可以采用流量调节阀技术和声学增压技术。
这些技术可以通过改变气流的速度，从而达到降低噪声、提高动力性能的目的。
此外，对于某些特殊的进气系统设计，还可以采用串列气缸排列技术来提高机体的制冷效果和进气效率。
综上所述，汽车发动机进气系统声学性能优化设计技术的研究是非常有必要的。
通过采用合理的设计方法和科学的实验验证，进气系统的声学性能可以得到有效的提高，从而进一步优化其动力性能和舒适性，为汽车用户提供更好的驾驶体验。
在实际应用中，针对不同类型的汽车，进气系统的声学性能需求各不相同。
对于一些高性能车辆，其进气系统需要具有更快的响应时间和更高的吸气效率，以保证发动机输出更大的马力和扭矩。
相应地，声学性能优化的设计需加强对进气管壁的减震和降噪性能的研究，以防止通过乘坐者的由于瞬时加速或减速所导致的较大振荡和噪声。
汽车进气系统噪声仿真分析及优化
汽车进 气 系统 噪声 仿真 分析及 优化
１９ ２
文章 编号 ： ０ ６ １ ５ （０ ２０ — １９０ １０ —３ ５２ １）３０ ２ —４
汽 车进 气 系统 噪 声 仿 真 分 析 及优 化
石 岩，张剑平，刘 鹏
（ 长城 汽车股份有限公 司 技术中心，河北省汽车工程技术研究中心，保定 ０ １０ ） ７０ ０
（Ｒ＆Ｄ ｎ ｅ ｆ ｅ ｔ ａｌ ｏｏ ｍｐ ｎ ， Ａｕ ｏ ｔ ｅＥｎ ｉｅ ｒ ｇＴ ｃ ｎｃ ｌ ｎｅ ｆ ｂ ｉ Ｃｅ ｔｒ Ｇｒ ａ ｌＭ ｔｒ ｏ Ｗ Ｃｏ ａ ｙ ｔｍｏｉ ｇｎ ｅｉ ｅ ｈ ｉａ ｔｒｏ Ｈｅ ｅ ， ｖ ｎ Ｃｅ
Ｂａ ｄｎ ７ ０ ０ Ｈｅ ｅ ｈｎ ｏ ｉｇ ０ １０ ， ｂ ｉ Ｃ ｉａ） ’
关键 词 ： 声 学 ；进 气 系 统 ； 递 损 失 ；穿孔 式 消 声器 ； 化 传 优 中 图 分 类 号 ： ４ ３１ Ｕ ６ ．； 文 献 标 识码 ： Ａ ＤＯ 编 码 ：０３ ６／ｉ ｎ１０ －３ ５ ０２０ ． ０ Ｉ １ ． ９ ．ｓ．０６ １５ ． １．３ ３ ９ ｊｓ ２ ０
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发动机进气系统噪声模拟技术研究[1].pdf
![发动机进气系统噪声模拟技术研究[1].pdf](https://img.taocdn.com/s3/m/c94545d276a20029bd642dc1.png)
发动机进气系统噪声模拟技术研究Computational Study on the Noise ofIntake Systems of an Engine岳贵平，刘杨(一汽技术中心，吉林 长春 130011)摘 要：根据整车噪声试验反映：某一款乘用车的车内噪声水平没有达到目标样车的水平。
发动机进气系统噪声是汽车噪声的重要组成部分，发动机进气系统噪声属于周期性噪声，是主要的车内外声场的噪声源，对车内噪声影响尤其明显，这与车身的密封性和进气管口的位置密切相关，如果乘用车车体的声泄露比较严重，发动机进气系统噪声是导致该乘用车的车内噪声水平下降的主要因素。
发动机进气系统噪声很复杂，包括许多成份，其中发动机进气系统管口噪声是其最主要部分。
基于GT-Power软件，通过发动机进气系统管口噪声模拟分析，结合发动机进气系统管口噪声试验结果，找出进气系统消声元件的结构优化措施和手段，为提高乘用车的车内噪声水平提供了依据。
关键词：乘用车；进气系统噪声；消声元件结构优化；GT-PowerAbstract：The noise test shows that one automobile has not gotten the required goals. The noise of intake systems of an engine is the most important noise sources of an automobile, The noise of intake systems is a kind of periodicity noise, it is one of the chief noise sources inside and outside an automobile, it affects interior noise more markedly. It is correlative with sealed property of a body and the position where the intake orifice is. If the noise leak of a body was serious, the noise of intake system will be the most important factor which make interior noise serious. The noise of intake systems of an engine is complicated and includes many parts, in which the orifice noise of intake systems is the chief ones. Applying GT-Power, computing and analyzing the orifice noise of intake systems linking with the result of the orifice noise test, we would find out the measures to optimize the structure of muffler of intake systems, which would reduce the noise inside and outside an automobile.Key words: Automobile; Intake Systems Noise; Optimize Muffler; GT-Power0. 前言汽车工业在过去的几十年中飞速发展，汽车改变了人们的生活，带动了社会生产力的发展，在很多国家，汽车工业已经是支柱产业。
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。
探析汽车进气系统噪声控制与优化
探析汽车进气系统噪声控制与优化进气系统噪声是汽车最主要的噪声源之一，对其进行控制和优化有着重要的意义。
进气噪声是由于进气门周期性开闭产生压力起伏变化及进气过程中高速气流流经进气门通道时形成的。
根据产生机理不同，进气噪声主要包含如下几种：周期性压力脉动噪声、涡流噪声、气缸的赫姆霍兹共振噪声和进气管的气柱共振噪声；空气滤清器和赫姆霍兹消声器的壁板非常薄，当高速气流通过时，容易被激励而引起辐射噪声。
本文对汽车进气系统噪声控制与优化进行探讨分析。
标签：汽车；进气系统；噪声控制；优化1、进气系统概述1.1进气系统结构一个完整的进气系统可以分为两部分：发动机进气管多支管系统和空气进入系统。
本文主要研究空气进入系统，该系统包括空滤器进气管、空滤器出气管、空气滤清器、滤芯、谐振腔、1/4波长管等。
1.2进气系统噪声源空气噪声包括脉动噪声和流体噪声。
脉动噪声是由进气门的周期性开、闭而产生的压力起伏变化所形成的。
这部分噪声主要影响进气系统低频噪声特性。
另外如果进气管的空气柱的固有频率与周期性脉动噪声的主要频率一致时，会产生空气柱的共鸣声。
此外由于进气口和前侧板之间可能形成一个共鸣腔，可能产生额外的共鸣噪声。
流体噪声是气流以高速流经进气门流通截面，形成涡流，产生的高频噪声。
2、问题描述及频谱特征某款在开发中的车型在急加速工况下3300r/min时驾驶员位置有噪声。
为了重现该抱怨噪声，组织了5辆同样配置的车辆进行主观评价。
评价结果表明，当转速从低到高经过3300r/min时内部噪声突然升高而后下降，同时伴有压迫耳膜的感觉，使人感觉非常不舒服。
该异常噪声只在车辆加速工况下存在，和车辆档位及车速没有关系，急加速工况明显差于匀加速工况。
5辆车主观评价结果一致，表明抱怨噪声是批量现象。
根据抱怨噪声的特征，对车辆的内部噪声进行测试。
测试工况为3档急加速，测点位于驾驶员左耳处。
测试结果显示在3300r/min处内部噪声有一峰值，频谱分析表明该处峰值主要由发动机4阶噪声引起，频率为220Hz。
2进气系统的声学性能仿真与优化
2 工装样车存在的噪声问题
某工装样车在三档全油门加速过程中， 驾驶员右耳处加速噪声在发动机多个转速范围， 1619rpm、
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Altair 2013 技术大会论文集
2140rpm 附近及 3100rpm-4400rpm 转速内，超过设计目标曲线，发动机转速为 3330rpm 附近时，驾 驶员右耳噪声总声压级为 77.84dB(A)，分析测试结果可知，4 阶进气噪声为主要贡献成分。整个加速 过程中， 加速噪声线性度较差。 其中 3100rpm-4400rpm 转速内的发动机 4 阶激励频率为 206Hz-293Hz。 图 1 所示为该车三档加速过程中驾驶员右耳噪声的测试结果。 图 2 为该车搭载的空滤器的模型，该空滤器的容积约为 7.2L，由于该车匹配 4G20 发动机，空滤 器的容积不满足发动机排量的 4~5 倍的设计要求，容积较小，还需进行改进设计。
finite element model of an air cleaner was built with HyperMesh. The silencing performance of the air cleaner was predicted by FEM. The acoustic performance was improved by enlarging the volume of air cleaner and changing the resonant frequency of the resonator. The results show that the noise reduction of the air cleaner increased, and accelerating interior noise of a car was reduced by 2-3dB.
应用GT-POWER 进行发动机进气系统噪声仿真
应用GT-POWER进行发动机进气系统噪声仿真Noise Simulation of Engine Intake Systemby GT-POWER张小燕（长安汽车工程研究院 重庆 401120）摘要：本文以进气系统的设计为例，介绍了用GT-POWER计算进气系统的模拟过程和进气系统的设计方法和过程，验证了几种主要的消声结构对进气系统噪声的影响，说明了GT-POWER 软件在进气系统开发中发挥的主要作用。
关键词： 进气系统 设计 噪声 GT-POWERAbstract：the paper introduced the intake system simulation and design by GT-POWER, verified the effect of some anechoic structure and showed the main function of GT-POWER in intake system development.Key words： Intake system design noise GT-POWER1、前言发动机的进气系统的主要功能除了为发动机提供充足的，干净的空气外，还要有很好的降噪作用。
进气系统是汽车最主要的噪声源之一，进气口的噪声是影响整车通过噪声的一项重要的因素，所以进气系统的降噪设计也是非常重要的。
进气系统的噪声降低与进气系统的压力损失两者之间是一对矛盾。
如果进气管道截面积越大，空气流通就越顺畅，压力损失越小，发动机功率就越大，但同时进气口噪声也就越高。
在设计中就必须平衡这对矛盾。
本文研究项目是在发动机现有的进气系统基础上进行设计改进，将发动机进气口的噪声控制在目标值之内。
本文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，计算出发动机进气口的噪声总压值。
通过不断的增加消声结构，逐步降低进气口的噪声，直到满足控制目标。
2、进气系统消声设计步骤1)首先不采用任何消声措施，只用一根管道与发动机相连接，分析进气口噪声变化，将结果与目标噪声比较，得到所需要的消声曲线。
进气系统加速噪声问题分析与优化
在弯管也加装穿孔消声器之后，可见弯管位置的高频噪 声有所增大，车内高频噪声比管壁加厚的状态有所恶化。
方案三：弯管加厚到 5mm，直管采用双腔穿孔消声器。
图 2 3 挡 WOT 进气系统 Color Map 去掉直管高频消声器中的吸音棉后，对高频噪声的吸音 效果明显降低，车内高频范围出现明显噪声,对比三种方案可 得出方案一效果最佳。
针对压气机耗气线接近喘振线产生的高频噪声，需要从 两方面着手解决。一是调整优化标定，使耗气线远离喘振线。 二是使用合适的高频消声器。通过上图可看出靠近压气机的 弯管和直管辐射出的高频噪声比较突出，靠近进气口的位置 相对较低频率的噪声比较突出。因此高频消声器最好布置在 距压气机较近的弯管和直管段。
3 改进方案及其验证效果
4 结语
某 SUV 车辆进气系统经过多轮试验验证，通过加装双腔 穿孔管高频消声器及吸音棉并加厚进气管壁的方案，有效降 低了进气系统发出的高频噪声，达到 WOT 工况车内噪声要求。 同时结合主观评价，有效的改善了进气系统加速噪声，为整车 NVH 性能提升提供了优化思路。
图 1 3 挡 WOT 进气系统 Color Map
针对传播到进气口以及进气管壁辐射出的高频噪声，给 出的方案为在直管段装配高频消声器，在弯管段采用高频消 声器或加厚管壁。以下为三种优化方案及其验证效果。
方案一：弯管加厚到 5mm，直管采用双腔穿孔管消声器并 加吸音棉。
加装高频消声器并将弯管管壁加厚到 5mm 后，进气口高 频噪声、弯管辐射噪声明显降低，驾驶室内 4000Hz~8000Hz 高 频消声消除效果比较明显。
2019.05
参考文献： [1] 庞剑,谌刚,何华 . 汽车噪声与振动-理论与应用[M]. 北京:北 京理工大学出版社,2006. [2] 方丹群 . 空气动力性噪声与消声器[M]. 北京:科学出版社, 1986.
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一
损 失 、 气 口噪声 、 入 损 失进 行 评价 ； 体 动 力 性 进 插 气 能采 用压 力损 失进 行 评价 。本文 主 要通 过进 气 口 噪声 、 入损 失和压 力损 失来评 价消 声元件 性 能 。 插
个模 型里 完成 。 进 气 口噪 声 模 型 在 进 气 口位 置添 加 一个 麦 克
英 国汽 车 工业 研 究 协会 的研 究发 现 ， 车 噪声 汽 中 以发 动机 噪 声 为 最大 ｕ 。降低 汽 车 噪 声 ， 从 降 要
放 标准 和 噪 声标 准 的 日益严 格 ， 考 虑排 气系 统 噪 只 声 优化 已经 不 能满足 限值要 求 ， 因此 有必 要对 发 动
声。
４ ３
直 管长度 定义 。 ２４ 消声 元件性 能评 价模 型 ．
对进 气 消 声 元 件 的评 价 指 标 主 要 包 括 两 个 方
面 ： 声性 能 和气 体 动 力性 能 。消 声性 能采 用 传 递 消
分别 将 ２２ ２３中的消 声 元件 与发 动 机耦 合 ， ．、 － 建 立 性 能评价 模 型 ， 进气 口噪声 、 将 压力损 失 的计算 在
步优化 。
ｌＯ Ｏ ９ Ｏ
最 大 功 率 （Ｗ／ ／ ｎ） ｋ （ｍｉ ｒ ） 最 大 扭矩 （ ｍ （ ｍｉ） Ｎ．／ ／ ｎ） ｒ 气 缸 点火 顺 序
对 发动机 模 型进 行标 定 ， 率 、 功 转矩 的计 算值 与 试 验 值 最 大 误差 不 超 过 ５％。 因此 ， 发 动机 模 型 此 可 以用于 后 期与 进 气 消声 元 件 的耦 合 ， 为 评价 消 作
风 ， 于距 离发动 机进 气 口５ ０ｒｌ 处与 进气 口的夹 位 ０ Ｔ ｎｌ 角 为 ４ 。 指 向进气 口， 模 型在计 算 时考虑 了流 体 ５并 此 对 噪 声 的影 响 。插 入 损 失 的计 算 方 法 为 ： 先将 消 声 元 件部 分用 等长 直管 代替 ， 算进气 口噪声 ； 计 再将 直 管 换 成 消声 元件 ， 计算 进 气 口噪声 ， 两值 作差 即得 。
关键 词 ： 学 ；空气 滤 清 器 ， 声 谐振 腔 ， ／波 长 管 ，噪 声 １ ４
中图分类号： Ｋ １ ． Ｔ ４１６
文献标识码： Ａ
Ｄ 编码： ０ ９ ９ ．ｓ．０ ６１５ —０ １ ５ １ ＯＩ １． ６ ／ｉ ｎ１０ —３５２ １． ． ０ ３ ｊｓ ００
Ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｉ ｌｔｏ ｎ ｉｅＲｅ ｕ ｔ ｎ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ Ｓ ｍｕ ａｉ ｎ ａ ｄＮｏ ｓ ｄ ｃｉ ｏ
缸等 元件 。
表 １ 发动 机 参 数
Ｔａ １ ｂ． Ｔｈ ｒ ｍ ｅｅ ｓｏｆｅ ｎｅ ｅｐａ ａ ｔｒ ｎｇｉ
发 动 机 参 数 排量 （ ）
行 程 ／ 径 （１ 缸 ｎｍ）
参 数值
ｍｉ ｎ时， 阶噪声 高 出 目标 值 ５ｄ Ａ） 右 ， ６ Ｂ（ 左 需要进 一
２ Ｈｕ ｅ ｙ Ｌ ｂ ｒ ｔ ｒ ｆ ｖ ｎ ｅ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ Ａｕ ｏ ｔ ｅＰ ｒ ， Ｗ ｕ ａ ３ ０ ０ Ｃ ｉ ａ ． ｂｉ Ｋｅ ａ ｏ ａｏ ｙ ｏ Ａｄ ａ ｃ ｄＴ ｃ ｌ ｇ ｆ ｔ ｍｏ ｉ ａ ｔ ｎ ｖ ｓ ｈｎ ４ ０ ７ ｈｎ ；
３ Ｓ Ｃ ＧＭ ｌ ｇ ｕｏ ｂｌ Ｃ ．ｔ，Ｌｕ ｈ ｕ ５ ５ ０ ，Ｇ ａ ｇ ｉＣ ｉａ ． ＡＩ Ｗｕｉ ｔｍｏ ｉ ｏ ｄ ｉｚｏ ４ ０ ７ ｕ ｎ ｘ ｈｎ ） ｎ Ａ ｅ Ｌ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｉ ｌ ｔ ｎ ａ ｄ ｏ ｔ ｚ ｔ ｎ ｏ ｏ ｓ ｅ ｕ ｔ ｎ ｏ ｎ ｉ ｅ ｓｉ ｔｋ ｙ ｔｍ ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ｄ ｉ ｉ ｓｒ ｃ ： ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｓｍｕ ａｉ ｎ ｐ ｉ ａ ｉ ｆｎ ｉｅｒ ｄ ｃ ｉ ｆｅ ｇ ｎ ’ ａ ｅ ｓ ｓ ｏ ｍｉ ｏ ｏ ｎ ｅ ａ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｅ ｎ ｔ ｓ ｈ
气 系统进 气 口噪声更低 ， 发动 机性 能得到保 证 。
（ 基金编号：０ ９ Ａ０ ４ ０ ） ２ ０Ａ ６ ８４ 作者 简介 ： 侯献军 （９ ３． ， ， １ ７ ） 男 河南省新 乡市 人， 汉理工 武
大 学 汽 车 工 程 学 院 教 授 ， 士 。主 要 从 事 发 动 机 博
ｏ ｎ ｉ ｅＩ ｔ ｋ ｙ ｔ ｍ ｆ ｇｎ ａ ｅＳ ｓｅ Ｅ ｎ
ＨｏＵ ａ － ｎ、 Ｚ Ｘｉｎｊ ， ｕ ２ ＨＵ ｉ ｉｇ、 Ｌ Ｕ ｈ． ／。 Ｍｅ－ ｎ ， ｙ ２ ｉ Ｚ ｉ ／、 ｅ ２
Ｎ — ， ， ＦＵ ｖ ／ ｒ ／ Ⅳ Ｇ Ｏ
（１ Ｗ ｕ ａ ｉｅ ｓ ｙｏ ｅ ｈ ｏｏ ｙ， Ｗ ｕ ａ ３ ０ ０， Ｃｈｎ ； ． ｈ ｎＵｎｖ ｒｉ ｆ ｃ ｎ ｌｇ ｔ Ｔ ｈｎ４ ０７ ｉａ
Ｔ ｅｒ ｓ ｌ ｆｓｍｕ ａｉ ｎ ｖ ｒｆ ａ ｆ ｒ ｐ ｉ ｚ ｔ ｎ ｔｅ ｔ ｔｌ Ｐ ｎ ｈ Ｐ ｆ ｒ ｅ ｅｉ ｌ ｔ ｏ ｔ ｒ ｗｅ ａ ｅ ｈ ｅ ｕ ｔ ｏ ｓ ｉ ｌｔ ｅ ｉ ｔ ｔ ｔ ｔ ｏ ｙ ｈ ａ ｅ ｏ ｍｉａ ｉ ａ Ｌ ａ ｄ ｔ ｅ Ｓ Ｌ ｏ ｄ ｒｉ ｔ ｅ ｒ ｅ ｌ ｏ ｈ ｏ Ｓ ｏ ｎｈ ｎ ｐ ａ ｏ ｒ ｎｔ ｈ ｔ ｈ ｔｒ ｅ ｏ ｓ ， ｎ ｅｐ ｅ ｓ ｒ ｓ ｓ ａ ．ｋ ａ ｗｈ ｃ ａ ｓ ｈ ｔ ｈ ｎ ｉ ｅ ｏ ｓ ｅ ｕ ｅ ｉｎ ｆｃ ｎ ｌ ． ａ ｇ ｔ ｉｅ ａ ｄｔ ｒ ｓｕ ｅｌ ｓ ｓ ｅ ｓｔ ｎ２ ５ Ｐ ， ｉｈ ｍｅ ｎ ａ ｅｅ ｇ ｎ ｉｅ ｉ ｒ ｄ ｃ ｄ ｓｇ ｉ ａ ｔ ： ｃ ｕ ｔ ｓ； ｉ－ ｌ ｒ； ｅ ｏ ａｏ ； ／ ｖ ｌｎ ｔ ｉ ｅ； ｏ ｓ ｙｗｏ Ｍ ａ ｏ ｓｉ ｃ ａｒｆ ｔ ｉ ｅ ｒ ｓ ｎ ｔ ｒ １４ ｗａ ｅｅ ｇｈ ｐ ｐ ｎ ｉ ｅ
ｌ 发 动机 进 气 噪 声 产 生机 理 及 评价
进气 门周 期性 开 闭引起 进 气管道 内空气压 力和 密度 起伏 变化 ， 从而 形成 空气动 力性 噪声 ， 即发动 机
的进 气 系统 噪 声 。进气 噪 声从 产 生机 理上 可分 为 ４
排放 控制及 电控技术 、 动机噪 声与振动控制 研 发
元 件之前 的压力信 号 与将 该消 声元件 后 的压力 信 号 传递 到累 加器 中进行 求差运 算所 得 。 ２５ 消声 元件性 能计 算结果 分析 ． 计算 ２４ 的模 型 ， 到的进 气 口噪 声结果 见 图 ＿中 得 １ 可 以看 出， ， 在各转 速 下 ， 气 口的总声压 级在 目标 进
４
２ 发 动机 进 气 噪声 仿 真 模 型 建 立
２１ 发 动机模 型 ．
本 文 发 动机 为 自然 吸 气 、 可变 气 门 的 ４ 汽 油 缸 机 ， 体发动 机参数 见表 ｌ 具 。根 据 表 １的参 数 ， 在
姗姗 压 力损 失 的计算 是通 过两个 压 力传感 器 分别将 消声
收 稿 日期 ： ０ １０ ．８ 修 改 日期 ： ０ １ ８１ ２ １－６０ ； ２ １－ —７ ０ 资助 项 目：国家 “ 一 五 ”６ 计 划 项 目 十 ８３
机进 气噪 声进 行研 究 。本 文应 用发动 机性 能仿真 分
析软 件 ＧＴ Ｐ ｗｅ评 价发动机 进气 噪声 ， 过优化 空 －ｏ ｒ 通 气 滤清 器 结 构 ， 整赫 姆 霍 兹谐 振 腔 、 ／ 波 长 管等 调 １ ４ 相 关参数 ， 进气 噪声低 于 目标 限值 ， 使 并满 足进气 压 降不 高 于 ２５ Ｐ 的 限值 要 求 。优 化 后 的 发动 机 进 ．ｋ ａ
究。
Ｅｍａｌ ｏｘ＠ｗ ｕ． ｕｃ — ｉｈ ｕ ｊ ｈ ｔ ｄ ． ： ｅ ｎ
类 ］（ ） 期性 压 力脉动 噪 声 ；２ 气 缸 的赫 姆霍 兹 ：１周 （）
发动机 进气 系统 性能仿 真及 降噪优 化
共 振 噪 声 ； ３ 涡 流 噪 声 ； ４ 进 气 管 的气 柱 共 振 噪 （） （）
２ １ 年 １ 月 ０１ ０
噪
声
与
振
动
控
制
第５ 期
文章编 号 ：０ ６ １ ５ （０ １０ ．０ ２０ １０ ．３ ５２ １）５０ ４ —３
发 动机 进 气 系统 性 能仿 真 及 降噪 优 化
侯 献军 ， 朱美颖 ， 刘 志恩 ， 颜伏伍 ， 杨 晓。
（１武汉理工 大学 汽车工程 学 院，武汉 ４ ０７ ； ． ３０ ０
２ 现 代汽车 零部件技 术 湖北省 重点 实验 室，武汉 ４ ０ ７ ； ． ３ ０ ０
３上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 ５ ５０ ． ４ ０７）
摘 要 ： Ｇ －ｏ ｅ 中建立某发动机进气系统性能仿真模 型， 在 ＴＰ ｗ ｒ 针对阶次声压 级下个别转速进气 口噪声高于 目标噪 声 的问题进行优化 ， 结构上增加空气滤清 器容积 ， 调整赫姆霍 兹谐振腔和 １ 波长管参数 。仿真结果表 明， ／ ４ 优化 后的进 气 口噪声总声压级和阶次声压级均低于 目标限值 ， 进气 压降也满足不高于 ２ Ｐ 的要求 ， ．ｋａ ５ 发动机 噪声有明显改善 。
曲线 以下 ， 足 设计 要求 。但 对 于阶 次噪 声 ， ０ ｒ 满 ５６ Ｏ／ ｍｉ ， 噪 声 略 高 出 目标 值 ２ｄ （ ） 右 ； ０ ｒ ｎ时 阶 Ｂ Ａ 左 ３６ Ｏ／
Ｇ －ｏ ｒ Ｔ Ｐ ｗｅ中建立 发 动机 模型 ］ 型包 括进 排 气 口 ， 模