塑料燃油箱防浪板設計分析

宋慶華

摘要：隨著發(fā)動機和排氣系統(tǒng)噪聲的減少，燃油箱晃動噪聲變得越來越顯著，設計燃油箱內置防浪板減少燃油箱晃動噪聲，已成為燃油箱開發(fā)中的必要環(huán)節(jié)。文章識別燃油箱防浪板設計5種控制因子，對每種防浪板設計方案進行燃油箱晃動噪聲仿真，對比每種防浪板設計方案的噪聲仿真結果，總結出燃油箱防浪板設計的通用性規(guī)律。

關鍵詞：防浪板；晃動噪聲；塑料燃油箱；噪聲仿真

中圖分類號：TQ320 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）14-0025-02

1 概述

車輛在顛簸路面行駛、啟停、拐彎時，其燃油箱內部的燃油發(fā)生晃動，從而產生可被車輛乘員感知的燃油晃動噪聲。長期以來，燃油箱晃動噪聲并不為人們所重視，然后近年來，隨著車輛在能源結構及動力傳遞方面的革新，如混合動力汽車的普及、Star/Stop技術的采用以及發(fā)動機、燃油泵等傳統(tǒng)噪聲源的噪聲強度的不斷降低，燃油箱晃動噪聲則愈發(fā)明顯，成為衡量車輛舒適度的重要指標之一。

燃油箱晃動噪聲是由其內部的燃油晃動產生，因此在燃油箱內部設置防浪板抑制燃油晃動，成為解決燃油箱晃動噪聲的必然選擇。如奧迪Q5、奧迪A4以及通用科魯茲等車型中的燃油箱中均采用內置防浪板降低燃油箱晃動噪聲，見圖1、圖2和圖3。

影響燃油箱晃動噪聲的因素主要是：（1）燃油箱本體結構；（2）防浪板等其他內置部件；（3）燃油液位高度；（4）燃油箱（車輛）運動。其中，（1）、（2）是設計控制因子；（3）是設計擾動因子；（4）是設計輸入因子，評價燃油箱晃動噪聲性能的輸出因子是燃油箱外部聲壓級（SPL），上述各因子之間關系如圖4所示。本文的目標是對設計控制因子中防浪板的各項設計參數進行分析比較，給出防浪板設計參數與燃油箱晃動噪聲之間的關系。

2 防浪板方案設計

防浪板設計控制因子主要包括：位置、高度、形狀、加強筋布置以及開孔大小，本文中對每個控制設置兩個控制水平，具體如圖5所示。

3 防浪板方案分析

利用CAE仿真技術分別對上述八種防浪板設計方案進行燃油箱晃動噪聲分析，仿真工況采用最不利于噪聲組合工況（N1：高油位+重剎）和最有利于噪聲組合工況（N2：低油位+輕剎），得到每種防浪板設計方案對應的燃油箱晃動噪聲結果，仿真模型見圖8。

根據上述仿真結果，可以推導出如下關于防浪板設計指導：（1）防浪板位于燃油箱中部優(yōu)于位于燃油箱前端；（2）防浪板高度越高越有利于減少燃油箱晃動噪聲；（3）平面結構防浪板優(yōu)于波紋結構防浪板；（4）橫向布置加強筋優(yōu)于縱向布置加強筋；（5）防浪板設置小孔優(yōu)于設置大孔。

4 結語

在燃油箱內部設置防浪板是目前解決燃油箱晃動噪聲問題的主要手段之一，因此如何設計燃油箱內置防浪板成為在燃油箱開發(fā)中一個不可回避的現(xiàn)實問題。本文首先識別防浪板設計的五個控制因子：位置、高度、形狀、加強筋布置及開孔大小，并基于上述控制因子，進行組合，形成八個防浪板設計方案，最后利用燃油箱晃動噪聲仿真技術，分別得到每種防浪板設置方案的噪聲仿真結果，通過對比仿真結果，推導關于防浪板設計控制因子的一般性設計指導。

參考文獻

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