汽车发动机排气噪声分析及控制研究

1 发动机噪声源及降噪方法
1.1 发动机振动
1.1.1 发动机的振动源
1.1.2 扭转振动
1.2.3 曲轴／传动系弯曲振动及发动机在车架上的振动
1.2 发动机噪声源
1.2.1 燃烧噪声
1.2.2 机械噪声
1.2.3 空气动力噪声
1.3 发动机的降噪方法
1.3.1 发动机噪声的控制
1.3.2 发动机部件的隔振措施
1.3.3 隔声罩的种类
2 管道声学及排气系统的性能分析
2.1 管道声学
2.1.1 管道波动方程与驻波
2.1.2 管道声阻抗
2.1.3 管口封闭与管口敞开
2.2 消声元件的性能评价指标
2.2.1 传递损失
2.2.2 插入损失
2.2.3 末端声压级差值
2.2.4 空气动力性能评价
2.2.5 几种消声性能指标的比较
2.3 消声元件的声学分析
2.3.1 消声元件的分类
2.3.2 消声单元的设计要求
2.3.3 扩张消声器
2.3.4 赫姆霍兹消声器
2.3.5 1／4波长管
2.3.6 1／2波长管
2.4 排气系统的噪声控制
2.4.1 排气系统的组成
2.4.2 排气系统的功能
2.4.3 排气系统的噪声源
2.4.4 温度对排气系统的影响
2.4.5 排气系统的消声容积
2.4.6 排气系统的声品质
2.4.7 排气系统的振动分析
2.4.8 排气系统的消声调节整体分析
3 消声器气流再生噪声研究
3.1 背景
3.1.1 前言
3.1.2 消声器气流再生噪声的研究现状
3.1.3 主要研究工作
3.2 消声器气流再生噪声测试
3.2.1 气流再生噪声测试原理
3.2.2 气流再生噪声测量基础
3.2.3 入射声功率测量程序的设计及验证
3.2.4 入射声功率测量程序的误差估计
3.2.5 消声器气流再生噪声试验台设计
3.2.6 结果
3.3 典型消声单元的气流再生噪声总声功率模型
3.3.1 消声单元结构参数的确定
3.3.2 气流再生噪声因素影响程度初步分析
3.3.3 气流再生噪声总声功率模型的建立
3.3.4 气流再生噪声总声功率模型的求解
3.3.5 总声功率模型显著性验证
3.3.6 气流再生噪声变化规律
3.3.7 结果
3.4 消声器气流再生噪声的产生机理
3.4.1 流场数值分析
3.4.2 气流再生噪声的频谱特征
3.4.3 流场分布特征对气流再生噪声强度的影响
3.4.4 辐射效率
3.4.5 结果
3.5 考虑气流再生噪声的消声器实际消声量预测
3.5.1 基于总声功率级模型预测
3.5.2 基于BP神经网络的预测
3.5.3 基于流场分布特征参数预测
3.5.4 小结
3.6 共振式消声器气流再生噪声发生机理
3.6.1 气流速度对消声器插入损失的影响
3.6.2 气流再生噪声发生机理
3.6.3 小结
3.7 本章结论、创新及后续研究
3.7.1 前述研究结论
3.7.2 研究中的创新
3.7.3 后续研究展望
4 消声器压力损失与气流再生噪声的关系研究
4.1 流场计算理论基础
4.2 基于湍流分布特征系数的消声单元压力损失模型
4.2.1 压力损失试验验证
4.2.2 压力损失模型建立
4.2.3 应用案例
4.2.4 压力损失的影响因素分析
4.2.5 结论
4.3 基于湍涡耗散分布特征系数的气流再生噪声总声功率模型
4.3.1 总声功率模型
4.3.2 穿孔板式消声单元湍涡耗散分布系数
4.3.3 结构参数的影响
4.3.4 结论
4.4 压力损失与气流再生噪声的映射转化关系模型研究
4.4.1 映射转化模型
4.4.2 应用案例
4.4.3 结论
4.5 小结
5 汽车噪声控制的典型案例
5.1 某微型客车噪声控制
5.1.1 测试方法与结果分析
5.1.2 排气消声器和油底壳的改进
5.1.3 噪声评价
5.1.4 结论
5.2 某SUV乘用车噪声控制
5.2.1 考虑气流再生噪声的消声器消声量预测方法
5.2.2 简单消声结构实际消声量分析及对比
5.2.3 工程应用结构中考虑气流再生噪声实际消声量
5.2.4 结论
5.3 小结
6 汽车发动机排气系统噪声的主动控制
6.1 噪声控制的主动控制基础
6.1.1 开环控制和闭环控制
6.1.2 前馈控制和反馈控制
6.1.3 主动控制和半主动控制
6.1.4 声品质控制
6.2 半主动消声器的消声性能研究
6.2.1 工作原理
6.2.2 半主动消声器低频消声性能
6.2.3 高速时消声器内部流场分布
6.2.4 结论
6.3 排气噪声的主动控制系统
6.3.1 控制系统
6.3.2 控制效果
6.4 系统化的技术
6.4.1 系统分析
6.4.2 采用的工具
6.5 可选择声品质
参考文献
附录
A 简单扩张腔式消声单元气流再生噪声影响因素分析表
B 消声单元expl气流再生噪声突出峰值频率与模态频率对比
C 侧壁冲击流临界速度的确定方法