培训-汽车消声器设计精要.ppt

消声器评价 汽车消声器综合评价指数 单一指标无法衡量汽车消声器的优劣。 例如，声学指标包括传输损失，插入损失，壳体声辐射，再生噪声，声品质，有效容积，截面积形状；涉及到空气动力性能的指标有声发射的指向性等等；涉及空间布置的指标有消声器背压阻力，发动机功率损失，对油耗的影响；涉及工艺设计和成本指标有消声器有效重量等等。 汽车消声器综合评价指数 可见，汽车消声器的综合指标，用ZR来表示，至少应为如下多参数函数 其中：IL－插入损失（dBA）； V－消声器的有效容积（消声器本体的声通流空间，升，L） Pa－消声器的背压阻力（千帕） G－消声器的有效重量（消声器本体装车状态的重量。公斤kg） 排气消声器声学性能的评价模型 　　为此，提出如下综合评价指标，并分解成一组单参数指标。消声器综合评价指数： 比容消声量： 单位容积的消声量 比压消声量： 付出千帕背压获得的消声量 比重销售量： 单位耗材获得的消声量 消声量可以是插入损失IL，也可以用传输损失TL 汽车消声器综合评价指数 谢　谢 * * * * * * * * * * * 高频失效：高频不能很好的用平面波近似，方向性强，以窄声束的形式沿通道传播，很少或根本不与饰面接触，造成消声量急剧下降。 消声器的高频失效 式中： c — 声速，米/秒； D — 气流通道的截面直径，米。 上限失效频率: 抗性消声器 抗性消声器主要是利用声抗的大小来消声的，利用各种不同形状的管道和腔室进行适当的组合，提供管道系统的阻抗失配，使声波产生反射或干涉现象，从而降低由消声器向外辐射的声能。 常用于汽车消声器设计的技术：扩张室式、共振腔、干涉等 扩张室消声器 原理 利用管道的截面突变引起声阻抗变化，使得一部分沿着管道传播的声波反射回声源；同时，通过腔室和内接管长度的变化，使得向前传播的声波与在不同管道截面上的反射波之间产生 180o的相位差，相互干涉，从而达到消声的目的。 峰值消声频率: 扩张消声器的传递损失为： fn=（2n+1） 通过频率: f“n= 失效频率: f上=1.22c/d f下= 扩张比对传递损失的影响 扩张器长度对传递损失的影响 共振腔消声器 原理 利用共振吸声 ，当声波入射到共振腔口时，因为声阻抗的突然变化，一部分声能将反射回声源。同时在声波的作用下，孔径中的空气柱产生振动，振动时摩擦阻尼又使一部分声能转变为热能而耗散掉，仅有少量声能辐射出去，从而达到了消声的目的。 分类 旁支型和同轴型 共振消声器传递损失为： ΔL=10lg K= G= 共振消声器设计方法 传导率： 阻抗复合式消声器 阻性消声器对中、高频噪声的消声效果好，而抗性消声器则适于消除低、中频噪声。将阻性、抗性两种结构的消声器复合起来使用获得宽频带的降噪效果。 不同方式的组合，可设计出不同结构形式的阻抗复合消声器。一般情况下，是抗性部分放在前面(入口端)，阻性部分放在后面。 消声器空间几何尺寸的限制 原则上，增大消声器的外几何尺寸，可以提高消声量。但是受到底盘布置的限制，增大背压阻力。 截面形状对消声效果也有不可忽视的影响。 排量频繁变化的脉动气流使得静态的声学计算要做出很多修正。 喷注尾管结构 喷注消声结构 超微孔消声结构 喷注尾管定值噪声测量结果 大排量（4500rpm）条件下，消声量6.6dbA 消声性能的模拟设计 进行计算或输出 ANSYS划分网格 用CAD建立模型 消声器压力损失计算 1.消声器的压力损失主要包括消声器内的通道壁面与气流摩擦所产生的压力损失（简称摩阻） 2.消声器内通道弯折、截面变化等局部结构变化导致气流流动情况的改变所产生的压力损失（简称局部阻力）两个方面。 △P=△P摩+△P局 减小排气背压的措施： 1.要减小功率损失，就必须减小背压，比如增加管道的截面积; 2.合理的结构设计，将消声通道与排气通道分开考虑，减小系统内局部阻力等等; 3.但是减小功率损失必须与降低噪声相互协调。 排气背压的测量: 1.静压：测量口与通道管壁平齐； 2.动压：测量口正对着气流方向； 3.全压：静压与动压之和。 消声器标准与试验 汽车消声器相关标准 ＱＣ／Ｔ６３１《汽车排气消声器技术条件》　产品标准 ＱＣ／Ｔ６３０《汽车排气消声器性能试验方法》测量标准 ＧＢ／Ｔ１４３６５《机动车辆定置噪声测量方法》 ＧＢ／Ｔ１６１７０《汽车定置噪声限值》 GB1495《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法 》　 汽车消声器性能试验 插入损失/功率比损失/排气背压： 在发动机台架上测试.M1类车， 插入损失:28dB(A) 功率比损失:8% 排气背压:26.7KP