汽车消声器设计方法和评价指标分析.doc

汽车消声器设计方法和评价指标分析 　　摘要：由于社会的发展，对货车的使用率也越来越高。然而货车的使用会伴随着噪音的产生，给城市居民带来非常大的影响。为了能够减少对居民的影响，设计消声器是非常重要的。目前消声器的设计仍不完善，对于消声器原理的设想还停留在理论和试验当中。对于传统的消声器，其具有不可忽视的弊端。而现今的计算机却能够有效避免消声器设计的不足，本文通过对消声器的设计方案进行研究，结合现代计算机的辅助设计，为汽车消声器的设计提出几点合理的建议。 　　关键词：消声器，设计，评价指标，分析 　　由于货车在行驶的过程中会产生大量的噪音，给城市居民的生活带来严重的影响。关于降低货车行驶的噪音，我国的相关政府已经立法对汽车产生噪音进行限定。可见，减低货车的噪音已经成为急需解决的主要问题。而关于汽车的消音工作，消音器是目前汽车最有效的消音手段之一，汽车消音器的设计方法和评价指标对于汽车消声器的品质有着重要的影响，下面本文针对这一点进行详细的分析介绍。 　　1. 汽车消声器设计方法 　　汽车消声器主要分为几个结构原理，分别是：气体流动、传热、震动、发动机性能、结构等，通过这些结构原理，消声器能够很好地进行消声作用，同时也具有较高的复杂性。对于传统的消声器设计方法主要分为几点，分别是：理论、设计经验、试验三点。对于汽车当中形状较为简单的排气系统，已经有了比较成熟的产品设计方法和设计理论。然而，这些设计方法是在理论的指导下进行的，因此缺乏实践，在高负载、高频率的情况下，会出现与现实比较大的误差情况。 　　随着科学技术的不断发展，汽车的消声器设计由过去的经验设计逐渐转向以CAE（计算机辅助工程）设计结合经验设计，工作人员利用计算机的先进性以及先进的测试手段，对消声器进行设计、制造和测试工作，让消声器能够更好地投入工作。举个例子，某些企业现在尝试利用各种工具来建立消声器性能计算模型，并进行排气系统结构的设计，使用的工具包括：AVLBoost、GT-Power、LMSSysnoise等。再利用如AVL、BK或LMS等设备对消声器的性能进行检测。除此以外，对于一些结构模型较为简单的方法（如传递矩阵法），则需要经验丰富的技术人员进行控制，一般的技术人员往往会以为经验不足而导致计算不准确。 　　需要注意的是，在汽车消声器设计之前，设计人员一定要注意如何选择消声器辅助设计软件，软件选择的好坏能够直接影响到消声器的设计。此外，设计人员还必须要注意到消声器设计软件本身的缺点，并进行克服，才能够设计出符合相关要求的消声器，否则反而会延长设计周期，降低消声器的设计效率。因此，设计人员在进行消声器设计的过程中，一定要使用专业化的计算机分析软件进行分析，从而为消声器软件的开发和使用提供丰富的经验。 　　2. 消声器的评价指标分析 　　人们通常会觉得，有时候汽车行驶的声音并不是很大，但是却给人非常烦躁的感觉，这是因为噪声对人体的影响不仅仅跟声音的强度有关，还与汽车的声学频率有关系，汽车的声学频率不一样，给人的感觉也完全不一样。关于消声器的设计，目前主要考虑到的只是对汽车噪声源进行降低，而没有考虑到噪声的声学频率特性。其实，对于消声器的设计，不仅仅要考虑到噪声源，对于噪声的响度、尖锐度、粗糙度等各种声音品质的指标也要进行控制。此外，除了要满足消声器良好的消声性能时，设计人员对于消声器的结构、强度、性能都要进行考虑检测，检测其是否达到规定标准。 　　目前国外对于消声器性能指标主要有两个，分别是：汽车的消声量以及功率的损失。其中消声量的评价指标指的是，汽车使用的传声损失和插入损失；而功率损失则使用损失比来进行评价，即关于消声器的动力性能，设计人员经常使用压力损失来进行评价。总的来说，对于汽车的消声量和功率损失方面，主要是采用声学性能和空气动力性能来进行评价。声学性能主要是通过采取汽车传声损失、末端降噪量等方式进行评价；空气动力性能则主要是通过系数损失来进行表示。 　　除了这两方面，设计人员还必须要从消声器的结构性能方面进行评价。关于消声器的结构性能主要指的是消声器的外形、坚固、尺寸、寿命等方面。在进行结构的评价工作时，设计人员还应该对消声器结构的运行速度、启动等工况进行评价分析。 　　值得注意的是，消声器性能的评价指标不能够完全独立于外，应该有所结合地进行评价。例如，设计人员对于阻性消声器的评价，由于其“插入损失”和“传声损失”有所接近，在进行评价的时候可以互相借鉴、互相结合；又如抗性消声器的评价，其“插入损失”比“传声损失”要低，因此需要分开进行评价。此外，消声器的性能评价还要为检测服务，便于检测才是最好的评价方法。举个例子，由于不同的评价指标具有不同的优势和劣势，因此也适用于不同的现场进行测量，这一点需要设计人员进行考虑。总的来说，高效的消声