基于发动机噪声控制的降低整车噪声理论与试验研究

摘要

汽车噪声是环境噪声主要污染源之一，汽车噪声已成为评价汽车性能的重要指标之一。随着汽车噪声限值法规要求越来越严格，降低汽车噪声已经成为一个重要的研究课题。
　　 针对降低汽车整车噪声的要求，根据噪声源的不同情况，采用现代噪声源识别的技术和频谱分析方法，采用整车加速噪声的试验方法，测量了整车加速噪声、整车近声场的分布规律，对影响整车噪声的主要声源进行了识别。采取近场声强测量法，对发动机表面及主要零部件的声压场进行理论分析和试验研究。结果表明，不考虑轮胎、传动系统和车身本身的噪声外，影响汽车整车噪声的主要因素有：发动机风扇噪声、发动机表面辐射噪声等；在发动机表面辐射中，辐射噪声较高的有油底壳、飞轮壳等。
　　 针对油底壳表面辐射噪声的产生原理，应用有限元和边界元理论，建立了底壳表面辐射噪声理论分析模型。运用ANSYS软件，对油底壳的动态响应进行模拟和分析，并将响应位移结果作为油底壳边界元声辐射计算的边界条件。对油底壳表面振动与噪声辐射的关系以及阻尼吸声原理进行了理论研究。
　　 在Sysnoise中通过采用不同粘弹性阻尼材料平板，对油底壳采用不同阻尼层厚度的覆盖材料、不同油底壳的结构等技术方案，进行了降低油底壳声辐射噪声效果的模拟分析研究。结果表明：表面覆盖粘弹性阻尼材料层厚度为8mm时，吸声效果最佳；采用油底壳表面覆盖粘弹性阻尼材料能有效地降低的辐射噪声。
　　 针对整车噪声源的不同特性，采取了相应降低噪声的措施。针对风扇，提出了改进措施；针对发动机主要声辐射部件，提出了采取粘弹性阻尼材料覆盖技术措施；针对整车底盘的辐射噪声，提出了采用底板阻隔与防止底盘平面噪声泄漏的方法，降低整车噪声。
　　 通过综合应用降低噪声的措施后，整车的加速噪声从原来的80.60dB(A)降为77.18dB(A)。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 整车噪声源及识别方法

1.3 发动机噪声及控制

1.4 整车噪声控制技术及国内外研究概况现状

1.5 本课题研究内容

第二章 整车静态噪声源的识别与分析

2.1 静态工况整车噪声测量分析

2.1.1 整车与测点布置

2.1.2 噪声测量结果分析

2.2 频谱分析识别噪声源

2.3 本章小结

第三章 油底壳辐射噪声的理论分析

3.1 油底壳动力学分析

3.1.1 有限元动力学分析理论基础

3.1.2 有限元模型

3.1.3 油底壳有限元模态分析

3.1.4 油底壳谐响应分析

3.2 油底壳辐射噪声计算分析

3.2.1 油底壳表面振动与辐射噪声的关系

3.2.2 油底壳辐射声场的计算

3.2.3 阻尼处理对辐射噪声的影响分析

3.3 本章小节

第四章 发动机噪声源识别及控制

4.1 发动机噪声源识别

4.1.1 试验条件与方案

4.1.2 整机噪声声功率的试验

4.1.3 整机近场声强测量

4.2 发动机噪声控制

4.2.1 风扇噪声控制

4.2.2 发动机辐射噪声控制

4.3 本章小结

第五章 整车噪声的道路试验

5.1 加速行驶车外噪声道路试验

5.2 整车加速噪声试验结果

5.2.1 发动机舱辐射噪声

5.2.2 加速行驶车外噪声

5.3 本章小结

第六章 结论

参考文献

攻读学位期间发表的文章

致谢