關(guān)于汽油車車噪聲檢測與控制 汽車工程專業(yè)

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1、 關(guān)于汽油車噪聲檢測與控制 摘 要：伴隨著城市化速度的加快，汽油車的數(shù)量也隨之逐步增多,干擾人們生活的重大污染之一就是噪聲污染,全球各國對汽油車的噪聲提出了越來越苛刻的限制要求。汽油車噪聲已經(jīng)成為評價(jià)汽車舒適度的重要指標(biāo)，目前受到各大汽車生廠商和制造商的關(guān)注，也是各大整車廠的主要研究方向之一。本文通過查閱文獻(xiàn)，介紹了課題研究的背景和意義，目前汽油車噪聲研究的現(xiàn)狀，進(jìn)一步分析汽油車供油系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理，進(jìn)而分析車內(nèi)噪聲產(chǎn)生的機(jī)理、噪聲來源和傳播的途徑。燃油泵噪聲、燃油箱噪聲和燃油管路噪聲是汽油車最為主要的噪聲。根據(jù)噪聲產(chǎn)生的機(jī)理、來源和傳播途徑提出同時(shí)進(jìn)行零部件單體和系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

2、，控制對發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的氣體燃燒產(chǎn)生的燃燒噪聲，控制對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械本身運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械聲和控制對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)維持正常工作所需要的空氣動(dòng)力噪聲等具體措施。 關(guān)鍵詞：汽油車；噪聲；檢測；控制 On Noise Detection and Control of Gasoline Vehicles Abstract: With the acceleration of urbanization, the number of petrol vehicles is gradually increasing. One of the major pollution that disturbs people

3、's lives is noise pollution. Countries around the world have put forward more and more stringent restrictions on the noise of petrol vehicles. Petrol vehicle noise has become an important indicator for evaluating the comfort level of automobiles. At present, it has attracted the attention of major a

4、utomobile manufacturers and manufacturers, and is also one of the main research directions of major automobile manufacturers. In this paper, the background and significance of the research and the current situation of the research on the noise of gasoline vehicles are introduced through literature r

5、eview. The composition and working principle of the fuel supply system of gasoline vehicles are further analyzed, and the mechanism of noise generation, noise sources and transmission ways in the vehicles are further analyzed. Fuel pump noise, fuel tank noise and fuel line noise are the most importa

6、nt noises of petrol vehicles. According to the mechanism, source and transmission route of noise, specific measures are put forward, such as optimizing the design of components and systems at the same time, controlling the combustion noise generated by the combustion of gas in the engine cylinder, c

7、ontrolling the mechanical sound generated by the movement of the automobile engine machinery itself, and controlling the aerodynamic noise required for the normal operation of the automobile engine. Key words: Gasoline vehicle; Noise; Detection; Control 目 錄 前 言 1 1緒 論 2 1.1課題

8、研究背景和意義 2 1.2汽油車噪聲的研究現(xiàn)狀 2 2 汽油車運(yùn)行噪聲研究理論基礎(chǔ) 3 2.1 供油系統(tǒng)的構(gòu)成 3 2.2 供油系統(tǒng)的工作原理 4 3 供油系統(tǒng)的噪聲來源 4 3.1 車內(nèi)噪聲產(chǎn)生機(jī)理 4 3.2 供油系統(tǒng)噪聲來源及傳播途徑 5 3.2.1 燃油泵噪聲 5 3.2.2 燃油箱噪聲 5 3.2.3 燃油管路噪聲 5 4 汽油車噪聲的控制 6 4.1同時(shí)進(jìn)行零部件單體和系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 6 4.1.1 燃油泵噪聲優(yōu)化 6 4.1.2 燃油箱噪聲優(yōu)化 6 4.1.3 燃油管路噪聲優(yōu)化 6 4.2控制對發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的氣體燃燒產(chǎn)生的燃燒噪聲 7 4.3控制

9、對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械本身運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械噪聲 7 4.4控制對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)維持正常工作所需要的空氣動(dòng)力噪聲 7 五 總結(jié)和展望 8 致 謝 9 III 前 言 伴隨著國內(nèi)外汽車技術(shù)的日漸發(fā)展成熟和人們不斷提高對汽車性能的要求，在滿足了汽油車日?；竟δ苄枨蟮那疤嵯?，人們越來越關(guān)注和重視汽油車發(fā)送機(jī)噪聲、振動(dòng)和駕駛平穩(wěn)性的研究。隨著現(xiàn)代工業(yè)、交通及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會的不斷進(jìn)步，汽油車的舒適度已經(jīng)成為評價(jià)一輛車性能好壞的最為首要指標(biāo)之一。而評價(jià)汽油車舒適度的重要指標(biāo)之一就是汽油車車中的噪聲，目前國內(nèi)外各大整車生產(chǎn)廠都對汽油車制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，并投入大量的時(shí)間、人力、精力和物

10、力組織開展競品分析和研究工作。因此，開展對汽油車噪聲檢測與控制的研究也就有著重要的意義。 供油系統(tǒng)噪聲作為汽油車車內(nèi)噪聲最為主要的組成部分，如若想要控制汽油車的供油系統(tǒng)噪聲，首沖其當(dāng)?shù)氖菓?yīng)該熟悉汽油車供油系統(tǒng)的構(gòu)、其工作的機(jī)制原理，尋找出供油系統(tǒng)噪聲的主要來源，然后再根據(jù)其工作機(jī)制原理及噪聲產(chǎn)生的來源提出控制汽油車噪聲的具體措施，通過控制汽油車噪聲源頭或阻隔其傳播的途徑，從而達(dá)到了降低汽油車噪聲的目的。 1緒 論 1.1課題研究背景和意義 近年以來，汽車擁有的數(shù)量快速增長，汽車產(chǎn)生的噪聲問題已經(jīng)成為現(xiàn)代城市中最為主要的噪聲問題之一了。汽車的噪聲包括車內(nèi)噪聲、發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、進(jìn)氣噪聲和排

11、氣噪聲等等，其中車內(nèi)噪聲是人們最為注重的點(diǎn)。車內(nèi)的噪聲過大除了直接影響乘車的舒適度外，還會分散注意力，容易引起事故，更為嚴(yán)重的時(shí)候?qū)p害人們的聽力和健康，容易使人產(chǎn)生駕駛的疲憊感。因此，汽車的生產(chǎn)制造商和零部件的供應(yīng)商越來越關(guān)注汽油車的噪聲控制問題。 一般來說，控制噪聲可以從兩個(gè)方面出發(fā)，一是控制被動(dòng)的噪聲，二是控制主動(dòng)的噪聲[1]。降低噪聲通常采用的三種措施就是在聲源處降低噪聲、在傳播的過程當(dāng)中降低噪聲以及在人耳處降低噪聲，這些都是被動(dòng)地降低噪聲。被動(dòng)噪聲控制（Passive noise control）也被稱呼為無源噪聲控制，控制無源噪聲是一種相對來說較為傳統(tǒng)的控制噪聲方法，也就是說指借

12、用一些聲學(xué)材料（能夠具有阻隔聲音或者吸收噪音等功效的材料）或者聲學(xué)結(jié)構(gòu)來削減噪音，從而實(shí)現(xiàn)控制噪聲的效果，這對于高頻的噪聲控制效果還是顯而易見的?？墒侨绻胍刂频皖l的噪聲，除非是采用很厚的細(xì)繩材料或者加大隔聲的構(gòu)件重量，這種方式最大的缺點(diǎn)就是隔聲的構(gòu)件非常的臃腫，占的面積也很大。主動(dòng)噪聲控制（Active noise control）,也被稱呼為有源噪聲控制，這是一種主要通過降低噪聲系統(tǒng)產(chǎn)生與外界噪聲相波，將噪音中和，從而實(shí)現(xiàn)降低噪聲效果的人為方式。其原理就是所有的聲音都是由一定的頻譜所構(gòu)成，人為制造一種與所要消除的噪聲完全位置相反的頻譜就可以將噪聲給地消除。被動(dòng)噪聲控制與主動(dòng)噪聲控制相比，

13、存在效果不夠理想、需要對原有結(jié)構(gòu)作較大的更改等弊端，隨著人們對汽油車燃油的經(jīng)濟(jì)性及車體輕量化的需求，如何更好的實(shí)現(xiàn)主動(dòng)噪聲控制成為大家的關(guān)注和需求點(diǎn)。因此，檢車與控制汽油車噪聲的研究，具有十分重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和指導(dǎo)意義。 1.2汽油車噪聲的研究現(xiàn)狀 降低車內(nèi)噪聲水平是現(xiàn)代汽車客戶選擇車輛最為重要綜合考慮的指標(biāo)之一，這也是各個(gè)國家政府和車輛生產(chǎn)供應(yīng)商共同關(guān)注在乎的話題。目前來說，與國外先進(jìn)技術(shù)水平相比較，我國在汽車噪聲檢測和控制方面還有很大的改善空間，對于如何降低噪聲的研究水平和投入也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。而且，我國汽車產(chǎn)品的噪聲控制水平差距主要的就是體現(xiàn)在對測量噪聲的方式技術(shù)和對噪聲限值的相關(guān)法律規(guī)定上

14、。在國外，生廠商非常注重環(huán)境污染問題，相關(guān)的市場法規(guī)和執(zhí)行都非常嚴(yán)格和合規(guī)，在市場經(jīng)濟(jì)的競爭影響情況下，這就牽引國外非常注重對汽車產(chǎn)品的噪聲控制問題。同時(shí)，從控制聲源的方面來看，比較深入地研究剖析了發(fā)送機(jī)、消聲器、變速箱和冷卻系統(tǒng)等聲源，并在此基礎(chǔ)上，發(fā)展了一些相對成熟的理論計(jì)算和產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)生產(chǎn)及應(yīng)用編程。檢測和控制汽油車的噪聲已將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向?qū)ζ蛙嚱Y(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲、輪胎噪聲和發(fā)動(dòng)機(jī)隔聲罩的研究。目前在國外，車內(nèi)的噪聲控制技術(shù)早已經(jīng)不只是局限于理論研究，已經(jīng)達(dá)到普遍實(shí)施應(yīng)用的階段，比如德國的Benz公司對外聲稱已經(jīng)能夠根據(jù)客戶的要求制造出各種低噪聲的車輛，所增加的價(jià)格約為350美元左右一輛。我國噪

15、聲控制技術(shù)的研究相對國外來說起步相對較晚，但是研究的發(fā)展速度卻很迅速，并且取得了許多有益的研究成果和技術(shù)，也取得了較好的應(yīng)用。但我國如果需要縮短與世界先進(jìn)水平的差距，目前還有許多的工作要做。 2 汽油車運(yùn)行噪聲研究理論基礎(chǔ) 降低汽油車的供油系統(tǒng)噪聲無非就是從兩方面進(jìn)行考慮：一方面是零部件本體噪聲，另一方面就是系統(tǒng)噪聲。汽油車零部件的本體噪聲主要是從其工作的原理出發(fā)考慮，而系統(tǒng)噪聲主要是考慮供油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)噪聲。因此，了解供油系統(tǒng)的組成、原理是必須的。 2.1 供油系統(tǒng)的構(gòu)成 一般來說，因其用途不同，汽車供油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成有所不同，但其主要組成部分基本類似，一般均是由各分支供油系統(tǒng)

16、、油泵及輔助裝置、壓力調(diào)節(jié)裝置等部分組成[2]。本文中所指的汽油車供油系統(tǒng)包括從加油管一直到車子發(fā)動(dòng)機(jī)油軌間的組成，其主要功能是儲存滿足用來整車行駛續(xù)航里程的汽油；在不同情況下，為發(fā)動(dòng)機(jī)提供適當(dāng)?shù)膲毫?、流?dòng)的清潔燃油，以保證車子發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作；對供油系統(tǒng)的蒸發(fā)排放污染物（主要是燃油的蒸汽）加以控制，以符合環(huán)保排放的標(biāo)準(zhǔn)要求。 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)電噴系統(tǒng)差異，供油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以分為有回油、無回油、短回油三種，但不管是哪一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其主要組成零部件都是包括加油管、燃油箱總成、燃油泵總成、燃油濾清器、燃油管路、碳罐等，主要不同在于燃油泵結(jié)構(gòu)和管路結(jié)構(gòu)的不同，目前國內(nèi)外整車廠主要采用的都是短回油結(jié)構(gòu)。其

17、系統(tǒng)工程和工作原理如下圖所示。 圖：供油系統(tǒng)構(gòu)成、原理圖 2.2 供油系統(tǒng)的工作原理 車子在加油的過程中，燃油是由加油管進(jìn)入燃油箱進(jìn)行貯存，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行工作的時(shí)候，燃油泵就會將燃油從燃油箱內(nèi)泵出來，在經(jīng)過燃油濾清器進(jìn)行過濾后，燃油就會通過地板燃油管路被動(dòng)地輸送到油軌，再由發(fā)動(dòng)機(jī)的噴嘴噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)缸中參與燃燒，在燃油泵自帶壓力調(diào)節(jié)閥的作用下，多余的燃油就會在燃油濾清器末端返回到燃油箱。 　通過重力閥，燃油箱中的燃油蒸汽會被輸送至碳罐，碳罐內(nèi)有許多的活性炭，　因此燃油蒸汽就能夠被吸附住。碳罐電磁閥在發(fā)動(dòng)機(jī)工作的情況下通過ECU控制來開啟碳罐，那么碳罐活性炭上的汽油顆粒就能夠通過進(jìn)氣

18、氣流沖洗（脫附）帶入燃燒室參與燃燒。 3 供油系統(tǒng)的噪聲來源 3.1 車內(nèi)噪聲產(chǎn)生機(jī)理 一般而言，車內(nèi)噪聲有兩種傳播途徑，分別為固體傳播和空氣傳播。從這兩類傳播途徑具體分析來看，固體傳播是指車外噪聲由空氣通過車身壁板及孔、縫隙等介質(zhì)傳至車內(nèi)產(chǎn)生車內(nèi)噪聲。空氣傳播是指由車外噪聲直接作用于車身壁板，壁板經(jīng)過振輻射而形成的車內(nèi)噪聲。連接固體部件振動(dòng)的車身，在經(jīng)振動(dòng)后產(chǎn)生車內(nèi)噪聲同時(shí)，還會產(chǎn)生因車內(nèi)部件振動(dòng)的噪聲以及因電子電器系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲。在外部的激勵(lì)和車身結(jié)構(gòu)的固定頻率保持一致的情況下，則會產(chǎn)生共同振動(dòng)，從而加大了車內(nèi)的噪聲。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，固體傳播途徑是造成30～400Hz的中低頻車內(nèi)噪

19、聲最為主要的傳播途徑，而以空氣傳播途徑為主的是發(fā)生在高頻車內(nèi)噪聲。由此可見，想要削弱車內(nèi)噪聲，最為明智的做法就是能夠削減或者清除固體傳播。 3.2 供油系統(tǒng)噪聲來源及傳播途徑 燃油泵、燃油箱和燃油管路是供油系統(tǒng)車產(chǎn)生車內(nèi)噪聲最為主要的影響零部件，所以這些零部件是導(dǎo)致供油系統(tǒng)的車產(chǎn)生噪聲的最為主要來源[5]。引用車內(nèi)噪聲產(chǎn)生的機(jī)理來分析，供油系統(tǒng)噪聲的主要來源，一是通過電動(dòng)燃油泵壓力波動(dòng)和本身振動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲、通過燃油箱振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲和通過燃油管路中油壓脈動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)全都經(jīng)由車身輻射到車內(nèi)；二是通過發(fā)動(dòng)機(jī)、燃油泵等運(yùn)轉(zhuǎn)部件的振動(dòng)，然后再經(jīng)過燃油管路的傳播，最終輻射到車內(nèi)。一一分析具體如下

20、： 3.2.1 燃油泵噪聲 燃油泵在運(yùn)行過程當(dāng)中，隨著進(jìn)出油口處周期性的壓力波動(dòng)被傳遞至燃油管路，進(jìn)而引起了燃油管路的振動(dòng)。同時(shí)，因?yàn)槿加捅脷んw振動(dòng)也是以彎曲和扭轉(zhuǎn)波在燃油管路上傳播，從而將噪聲輻射至車內(nèi)。 以此同時(shí)，燃油泵在工作的過程當(dāng)中，其自身的振動(dòng)會通過燃油泵法蘭、燃油泵支架等等零固件傳遞到汽車管路、燃油箱和其它的連接固件上，這些共振經(jīng)燃油箱等構(gòu)件再傳到車身上，然后可能產(chǎn)生共振，這就導(dǎo)致更加加強(qiáng)了車內(nèi)的噪聲。 裝在燃油箱內(nèi)燃油泵的油泵殼體的高頻振動(dòng)，傳入燃油中，并經(jīng)過燃油傳至油箱壁，后者受激振動(dòng)而產(chǎn)生輻射噪聲。隔音材料是比較容易吸收這種類別的高頻噪聲，一般是比較難以傳遞至車

21、內(nèi)。 3.2.2 燃油箱噪聲 箱壁厚約5mm的塑料燃油是目前應(yīng)用較為廣泛的，用來貯存燃油。車輛在行駛的過程中，但凡車輛制動(dòng)、轉(zhuǎn)彎或起步時(shí)，燃油箱內(nèi)的燃油就會受到慣性的作用而在油箱內(nèi)不斷地晃動(dòng)，通過樁基燃油箱的內(nèi)壁，引起了燃油箱的振動(dòng)，產(chǎn)生的噪聲傳至了車內(nèi)，這就是液體晃動(dòng)的噪聲。 燃油箱的噪聲可以將其分成兩大類。第一類是當(dāng)車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，燃油會因受到慣性作用而撞擊燃油箱內(nèi)的表面，從而產(chǎn)生了振動(dòng)，這種類型的振動(dòng)通過車身傳達(dá)到車內(nèi)。當(dāng)聲音比較沉悶的時(shí)候，在透明的塑料燃油箱的臺架噪聲試驗(yàn)中，可以比較清晰的觀察，也能夠明顯的感受到燃油箱的振動(dòng)，燃油箱的噪聲越強(qiáng)，車輛的減速度越快，燃油

22、箱的噪聲越弱，車輛的減速度越慢，即噪聲的強(qiáng)弱和車輛的減速度呈正比的關(guān)系；第二類是燃油箱在設(shè)計(jì)的時(shí)候，局部的內(nèi)壁會自帶凸起或凹陷結(jié)構(gòu)，而在燃油的晃動(dòng)過程中一旦進(jìn)入這些凹凸的區(qū)域，在壓縮空氣后就會產(chǎn)生噪音，再通過空氣的傳播，這種噪音經(jīng)常發(fā)生在燃油箱的燃油快要接近滿油位的時(shí)候，燃油箱是沒有明顯的振動(dòng)感覺。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，比較難以區(qū)分燃油箱內(nèi)兩種不同類型的噪聲，同時(shí)這兩種類型的燃油箱噪聲也相互影響。 3.2.3 燃油管路噪聲 從燃油泵到發(fā)動(dòng)機(jī)的油軌段，地板燃油管路的材料一般都是用金屬管或尼龍塑料管，而在燃油泵和燃油濾清器這兩者之間以及發(fā)動(dòng)機(jī)艙燃油管路的材料則更多采用的是尼龍塑料管，燃油管路一

23、般都是使用塑料或金屬管卡固定在汽油車的身上，這種類型的統(tǒng)稱為產(chǎn)生振動(dòng)噪聲的汽油車燃油管路。 燃油管路噪聲最為主要的是結(jié)構(gòu)振動(dòng)的噪聲，具體是指汽油車的燃油管路通過激振力的作用振動(dòng)而產(chǎn)生輻射的噪聲[8]。激振源包括發(fā)動(dòng)機(jī)、燃油箱、燃油泵的振動(dòng)，以及與燃油管路相連接的底盤零部件的振動(dòng)；由于發(fā)動(dòng)機(jī)的工況不同，傳至燃油管理的軌內(nèi)周期性壓力波動(dòng)也不盡相同，在燃油管路的傳遞下，從而引起了燃油管路載波的振動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)、燃油箱、燃油泵等振源在汽油車的啟動(dòng)或者行駛的過程當(dāng)中發(fā)生了振動(dòng)，再傳至燃油管路，進(jìn)而激發(fā)與其通過管卡連接的車身壁板的振動(dòng)并向車內(nèi)輻射，從而形成噪聲。實(shí)際上，因?yàn)檫@些振動(dòng)是與車外聲波激發(fā)的車身壁

24、板振動(dòng)疊加在一起的，因此很難真正意義上將其區(qū)分開來。 　　 4 汽油車噪聲的控制 4.1同時(shí)進(jìn)行零部件單體和系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 4.1.1 燃油泵噪聲優(yōu)化 過去因采用滾柱泵燃油而產(chǎn)生的壓力波動(dòng)大帶來的噪聲偏大問題，現(xiàn)采用渦輪燃油泵技術(shù)因自帶壓力調(diào)節(jié)器已經(jīng)較好的解決了因壓力波動(dòng)大產(chǎn)生的噪聲偏大問題。在膜片波動(dòng)的調(diào)節(jié)下，每把壓力波動(dòng)降低到原來的10%～20%，就可以相應(yīng)的降低20～14A計(jì)權(quán)聲級分貝的噪聲?，F(xiàn)市場上普遍的采用內(nèi)置式的燃油泵技術(shù)，為了更好的降低燃油泵的單體噪音，最為需要優(yōu)化的是燃油泵的振動(dòng)源，也就是燃油泵的泵芯。在保證燃油泵足夠的壓力流量前提下，比如通過采用非等距的葉輪，從而改

25、變分布均勻的葉片與泵殼間的相互作用力，避開了周期性的激振。同時(shí)可變流量燃油泵流量越大，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷越大，可變流量燃油泵流量越小，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷越小，因此，可使用可變流量燃油泵，改善大流量時(shí)工作噪聲大的問題。 4.1.2 燃油箱噪聲優(yōu)化 燃油箱噪聲優(yōu)化主要是通過優(yōu)化燃油箱本體的結(jié)構(gòu)和減少燃油箱的振動(dòng)[3]。 具體的優(yōu)化方式如下： 結(jié)構(gòu)優(yōu)化：通過在油箱殼體的底部局部設(shè)計(jì)特定的凹槽、凸起等結(jié)構(gòu)；在燃油油箱內(nèi)部設(shè)計(jì)不同的防浪板，為讓燃油能夠在油箱中均勻遷移，可在防浪板上鉆孔。在提高油箱殼體剛度的同時(shí)，通過適當(dāng)阻礙液體運(yùn)動(dòng)，亦可在有效減少汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變情況下，減少了燃油對油箱內(nèi)部表面的沖擊以及燃油自

26、身撞擊聲。 減振：通過在燃油箱殼體與車身接觸的部位、燃油箱吊帶與油箱的連接處、燃油箱吊帶與車身的連接處布置一些減振膠墊或膠帶，從而可以達(dá)到有效降低燃油箱到車身的振動(dòng)噪音。 4.1.3 燃油管路噪聲優(yōu)化 燃油管路的噪聲優(yōu)化主要從降低管路內(nèi)油壓脈動(dòng)和隔振這兩個(gè)方向進(jìn)行優(yōu)化[9]。一是當(dāng)噴油器噴射燃油的時(shí)候，燃油壓力脈動(dòng)會在燃油管路內(nèi)會產(chǎn)生，為了讓燃油壓力脈動(dòng)衰減，可安裝油壓脈動(dòng)阻尼器或壓力緩沖器，以此弱化燃油管路中的壓力脈動(dòng)的傳遞、達(dá)到降低噪聲的效果。二是因燃油管路與車身一般通過硬質(zhì)塑料或金屬的管卡相連接，那么以管路的振動(dòng)為載體是很容易通過管卡傳至車身。參照此原理，可以使用一些彈性材料或

27、元件來制作管卡，也就是說使用減振管卡來削弱和消除振動(dòng)的傳遞，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)減少振動(dòng)、降低噪音的效果。 4.2減少對發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的氣體燃燒產(chǎn)生的燃燒噪聲 如果想要理想有效的控制汽油車噪聲，首先可以想辦法減少發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的氣體燃燒所產(chǎn)生的燃燒噪聲，這一共有六種方式。發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒產(chǎn)生的噪聲主要是因?yàn)樵跉飧變?nèi)燃燒時(shí)，因?yàn)闅飧變?nèi)的氣壓急劇上升產(chǎn)生了動(dòng)載負(fù)荷和沖擊波導(dǎo)致的高頻振動(dòng)，然后再經(jīng)過相應(yīng)的零部件固體介質(zhì)輻射傳播出來。所以第一種可以采用的控制方式是給發(fā)動(dòng)機(jī)配備隔熱活塞，通過配備隔熱活塞裝置就可以明顯有效地增加燃燒室壁的溫度，加速發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)氣體燃燒速度，減少氣缸內(nèi)氣體停留的時(shí)間[9]。然后可以在氣體的

28、燃燒期間，控制對風(fēng)扇的噪聲，從而達(dá)到降低燃燒噪聲的目的。第二種方式是通過增加壓縮比和采納廢氣二次循環(huán)的技來明顯地降低燃油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒噪聲。一般來說，汽油車的燃燒室可以分為直噴式和預(yù)燃式兩種類型。第三種方式是配置兩個(gè)甚至多個(gè)彈簧的噴油閥，增強(qiáng)燃油的預(yù)噴功能，換種方式來說，也就是將本來需要一個(gè)循環(huán)一次性噴完的燃油現(xiàn)在分兩次甚至多次來噴射了，增加噴射的次數(shù)就可以這樣加快氣體在燃燒期內(nèi)燃燒的速度，滯燃期間內(nèi)的可燃混合氣數(shù)量也就減少了，那么噪聲也就自然有效達(dá)到了降低的效果。第四種方式是增大氣壓。壓力增加可以優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)混合氣體達(dá)到著火點(diǎn)的條件，通過減少著火的時(shí)間，燃油機(jī)也就能夠更為快速正常運(yùn)行，從

29、而減少噪音。第五種方式是調(diào)整燃油機(jī)的供油提前角。發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)營后，有關(guān)配合件的磨損和相對位置就會發(fā)生變化，那么原來的供油提前角就會發(fā)生變化，容易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難，燃燒不完全，排出黑煙氣體，加大噪音的產(chǎn)生。因此如果能夠提前做到減少供油提前角，那么也會增加噴油的時(shí)間，發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)溫的溫度和壓力條件可以使燃油更快速地達(dá)到著火點(diǎn)，減少氣體燃燒的滯留在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的時(shí)間，從而降低了汽油車噪聲。第六種方式是采用一些高燃料來實(shí)現(xiàn)延遲著火期的目的，這樣在相同的時(shí)間和條件內(nèi)氣缸內(nèi)形成的可燃燒混合氣體的數(shù)量就會增加，加快燃燒的速度，最終達(dá)到降低燃燒噪聲的目的。 4.3降低對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械本身運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械

30、噪聲 想要控制汽油車的噪聲，還可以直接降低對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械本身運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械噪聲。這可以通過控制活塞敲擊產(chǎn)生的噪聲和傳動(dòng)齒輪的噪聲兩種方式達(dá)到降低噪聲的效果[11]。由于制造工藝和氣缸工作溫度的原因，活塞和缸壁之間存在不可避免的間隙。那么在燃油機(jī)的工作運(yùn)行過程當(dāng)中，作用在活塞上的氣體壓力、慣性力和摩擦力的方向就會發(fā)生周期性的變化，導(dǎo)致活塞在運(yùn)動(dòng)的過程當(dāng)中反復(fù)地由一個(gè)側(cè)面接觸變換到另外一個(gè)側(cè)面接觸，這就產(chǎn)生了活塞對缸壁的敲擊聲，由此向外輻射噪聲。具體原理如下圖所示： 因此控制活塞敲擊噪聲可以采取活塞銷孔偏置的方法，實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)活塞銷孔向主推力面適當(dāng)偏移的時(shí)候，由于活塞在上止點(diǎn)附近由

31、一個(gè)面接觸轉(zhuǎn)變到與另外一個(gè)面接觸的時(shí)間和氣缸壓力劇增的時(shí)間錯(cuò)開了，振動(dòng)噪聲就會相應(yīng)降低。反之，如果活塞銷孔向次推力面偏移時(shí)，就會增加活塞的敲擊噪聲。改變活塞銷孔的偏移方式有兩種，一個(gè)是活塞銷孔對活塞軸線偏移，二是氣缸中心線對曲軸中心線偏移，具體如下圖所示： 控制傳動(dòng)齒輪的噪聲可以通過說提高齒輪制造、裝配精度及降低齒面粗糙度，盡可能采用硬剃、磨齒以及電拋光等先進(jìn)加工工藝等。嚴(yán)格控制齒形誤差，尤其是避免出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)附近齒形中凹現(xiàn)象。有針對性地采用特定材質(zhì)的齒輪（比如高阻尼的工程塑料齒輪）來替代原鋼制齒輪也可以達(dá)到降低噪聲的效果；合理布局齒輪的傳動(dòng)系位置亦能夠明顯地減少曲軸系的扭陣對齒輪振動(dòng)的影響

32、，另一方式就是在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)條件允許的情況下，改變部分齒輪的參考系數(shù)，比如盡可能降低齒輪的線速度，縮小齒輪的直徑，確定合適齒側(cè)間隙等等都是可以有效降低噪聲。 4.4控制對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)維持正常工作所需要的空氣動(dòng)力噪聲 控制汽油車噪聲可以通過控制對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)維持正常工作所需要的空氣動(dòng)力噪聲來實(shí)現(xiàn)。氣體的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)或者與物體互相作用會產(chǎn)生噪聲，汽油車發(fā)動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行工作時(shí)會受到空氣動(dòng)力的擾動(dòng)產(chǎn)生局部的壓力脈動(dòng)，并且以波的形式通過周圍的空氣向外傳播而形成噪聲。因此，降低流速，減少管道內(nèi)和管道口產(chǎn)生擾動(dòng)氣流的障礙物，適當(dāng)增加導(dǎo)流片，減小氣流出口處的速度梯度，調(diào)整風(fēng)扇葉片的角度和形狀，改進(jìn)管道連接處的密封性等

33、方面著手都可以從聲源上降低噪聲。具體來說共有三種方式。第一種方式是可以通過合理的設(shè)計(jì)和選用空氣濾清器來達(dá)到降低進(jìn)氣噪聲的目的。第二種方式是可以通過合理規(guī)劃排氣管的長度與形狀，避免氣流產(chǎn)生共振和減少渦流或者采納高消聲技術(shù)和使用低功率損耗及寬消聲頻率范圍的排氣消聲器來實(shí)現(xiàn)對發(fā)動(dòng)機(jī)排氣噪聲的置以便能有效提高燃燒室壁溫度，有效控制縮短氣體的滯留。第三種方式是控制風(fēng)扇的噪聲。在確保冷卻風(fēng)量和風(fēng)壓的條件下可以適當(dāng)把控風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速來達(dá)到降低噪聲的目的；亦可采用不均勻分布的葉片風(fēng)扇來削弱噪聲的頻譜，通過這種方式亦可明顯的減少風(fēng)扇的噪聲；風(fēng)扇的材質(zhì)不同也會影響噪聲的大小，比如用塑料風(fēng)扇替代鋼板風(fēng)扇亦可有效降低噪音

34、；另外一種方式是在發(fā)動(dòng)機(jī)上配置風(fēng)扇離合器，這樣在能夠使內(nèi)燃機(jī)經(jīng)常處在合適的溫度下工作以此減少功率消耗的同時(shí)，還能達(dá)到降低噪聲的良好效果；最后如果能合理布局設(shè)計(jì)風(fēng)扇和散熱器系統(tǒng)也是能夠做到實(shí)現(xiàn)降低發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇噪聲的效果。 五 總結(jié)和展望 車內(nèi)噪聲直接成為各大整車生產(chǎn)商的最為主要的競爭點(diǎn)之一，而作為汽車的重要組成部分，供油系統(tǒng)的噪聲水平更需要控制。燃油箱和燃油泵是供油系統(tǒng)的最為主要的噪聲源，在汽車的行駛過程中，燃油箱和燃油泵的振動(dòng)會傳播到燃油管路和車身內(nèi)，由此噪聲輻射到車內(nèi)。所以，要控制和降低汽油車的噪聲，就要源頭的設(shè)計(jì)上進(jìn)行規(guī)避，這樣才能夠更為高效地規(guī)避在開發(fā)生產(chǎn)的后期更改所花費(fèi)的人力和物力。

35、本文通過查閱、參考其余文獻(xiàn)，理論分析了汽油車供油系統(tǒng)的噪聲產(chǎn)生的機(jī)理、來源和傳播途徑，從而提出控制汽油車噪聲的具體措施，對于后續(xù)車型的開發(fā)和噪聲優(yōu)化提供了思路。 致 謝 本文的撰寫是在我的導(dǎo)師張金友老師的悉心指導(dǎo)下多次更改才完成的，這凝聚了老師無數(shù)的心血。我深知，此篇論文的艱難生產(chǎn)，是對我專業(yè)知識的綜合檢驗(yàn)和考察。其質(zhì)量的優(yōu)劣，無疑代表著所學(xué)知識合格與否。為此，本篇論文從定題、草稿到結(jié)稿，每個(gè)字、每句話我都會仔細(xì)審核、認(rèn)真校對，確保大學(xué)最后一節(jié)課的圓滿結(jié)束。 論文的定稿代表著我的大學(xué)生涯即將畫上圓滿的句號。在此，我衷心的感謝各位老師們在大學(xué)期間對我耐心的指導(dǎo)和熱情的幫助，日后我將

36、通過自己的實(shí)際行動(dòng)來回饋和感恩社會。 另外，我更要感謝我的指導(dǎo)老師張金友，今日論文的完稿，絕對離不開和老師的悉心指導(dǎo)和耐心幫扶。張金友老師作為我的導(dǎo)師，為人兢兢業(yè)業(yè)，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識淵博，視野廣闊，為學(xué)生營造了一種良好的學(xué)術(shù)氛圍。任課的老師們都嚴(yán)以律己、寬以待人的治學(xué)風(fēng)范，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力，無微不至、感人至深的人文關(guān)懷，令我在整個(gè)大學(xué)期間都如沐春風(fēng)，倍感溫馨。在此，對于老師的幫助，再次表示誠摯的謝意！ 最后，我還要感謝我的家人和單位，感謝他們的大力支持和無私幫助！謝謝！參考文獻(xiàn) [1]Hans Rammal and Mats Abom，Acoustics of Tuboc

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