某汽油機(jī)減振皮帶輪隔聲罩的試驗(yàn)研究

袁飛，王金立，李凱

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

某汽油機(jī)減振皮帶輪隔聲罩的試驗(yàn)研究

袁飛，王金立，李凱

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章針對某汽油機(jī)減振皮帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種隔音罩，并對其進(jìn)行試驗(yàn)研究，驗(yàn)證了隔聲罩的隔音性能，對發(fā)動(dòng)機(jī)聲品質(zhì)有較明顯的改善。

減振皮帶輪；隔聲罩

CLC NO.:U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)07-185-02

引言

隨著對發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲研究水平的不斷提升，人們對發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒噪聲、機(jī)械噪聲、空氣動(dòng)力噪聲等主要突出噪聲問題的研究已經(jīng)達(dá)到一個(gè)很高的層次[1]。本文針對某汽油機(jī)的減振皮帶輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)一種隔音罩，并對其進(jìn)行試驗(yàn)研究，驗(yàn)證了該減振皮帶輪隔聲罩的降噪效果，對發(fā)動(dòng)機(jī)降噪具有積極的借鑒意義。

1、減振皮帶輪噪聲輻射機(jī)理分析

1.1 曲軸旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括減振皮帶輪、機(jī)油泵、曲軸、曲柄連桿和飛輪等，見圖1所示。

1.2 輻射噪聲機(jī)理分析

發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，曲軸曲拐承受的扭矩是周期性變化的，而飛輪具有很大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，它的轉(zhuǎn)速可以看作恒定的，所以曲拐相對飛輪作大小、方向周期性變化的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，發(fā)生扭振時(shí)，曲軸前端角振幅最大，當(dāng)扭振頻率與曲軸系統(tǒng)發(fā)生共振時(shí)，則會(huì)引起很大的噪聲[2]。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的燃燒噪聲，其中一部分能量通過活塞、連桿、曲軸最終通過減振皮帶輪輻射出；此外直接由曲軸驅(qū)動(dòng)的正時(shí)系統(tǒng)、機(jī)油泵泵等附件產(chǎn)生的振動(dòng)也會(huì)通過曲軸-減振皮帶輪處形成輻射噪聲。綜上所述，減振皮帶輪對發(fā)動(dòng)機(jī)前方噪聲有著重要的影響。

圖1 曲軸旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)示意圖

2、隔聲罩結(jié)構(gòu)及降噪的機(jī)理

2.1 隔聲罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隔聲罩外層為2mm厚的工程塑料，內(nèi)部是PU材料，PU直接在外層表面發(fā)泡成型；隔聲罩安裝孔設(shè)計(jì)有剛性襯套和減振橡膠墊，見圖2所示。

圖2 隔聲罩結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 隔聲罩降噪原理

隔聲罩的發(fā)泡材料為內(nèi)部有大量的微孔和間隙的多孔吸聲材料，當(dāng)聲波入射到多孔材料表面時(shí)激發(fā)微孔內(nèi)的空氣振動(dòng)，空氣和固體筋絡(luò)間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，由于空氣的粘滯性，微孔內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的阻力，使振動(dòng)空氣的動(dòng)能不斷轉(zhuǎn)化為熱能，從而使聲能衰減[3]。

3、試驗(yàn)驗(yàn)證

試驗(yàn)測試了減振皮帶輪0.25m處噪聲。試驗(yàn)表明，安裝隔聲罩后怠速時(shí)，近場噪聲降低1.02dBA，見圖3。

圖3 怠速噪聲對比

加速時(shí)，近場噪聲降低0-2.5dBA，高速時(shí)表現(xiàn)較為明顯，見圖4。

分析噪聲頻譜，800Hz-1600Hz帶寬的噪聲有較為明顯的降低，另外機(jī)油泵驅(qū)動(dòng)諧次噪聲（48階、56階等）降低也較為明顯，高速時(shí)可降低10dBA以上，較為明顯的改善了噪聲品質(zhì)，見圖5。

圖4 加速時(shí)噪聲曲線

圖5 加速時(shí)噪聲頻譜

4、結(jié)論

減振皮帶輪隔聲罩能夠有效的降低降低發(fā)動(dòng)機(jī)前端噪聲，改善了發(fā)動(dòng)機(jī)聲品質(zhì)。隔聲罩的使用可以在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)主要功能部件的情況下，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的改善，具有較好的產(chǎn)品移植性。

[1] 龐劍,諶剛.何華等. 汽車噪聲與振動(dòng)—理論與應(yīng)用[M] 北京理工大學(xué)出版社，2006

[2] 陳家瑞. 汽車構(gòu)造(上冊).機(jī)械工業(yè)出版社,2009.2 .

[3] 馬大猷. 噪聲與振動(dòng)控制工程手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社，2002.9.

Experimental Study of a gasoline engine TVD acoustic cover

Yuan Fei, Wang Jinli, Li Kai
（AnHui Jianghuai Automobile Co., Ltd, Anhui Heifei 230601 )

In this paper, a acoustic cover has been designed for a gasoline engine’s TVD, and has been experimental studied to verify the acoustic performance. The engine sound quality has been significantly improved using this TVD acoustic cover. Keywords: TVD; Acoustic Cover

U462.1

A

1671-7988(2016)07-185-02

袁飛，就職于安徽江淮汽車股份有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.07.058