基于高品質材料的高壓進氣消聲器

基于高品質材料的高壓進氣消聲器

降低汽車排放的一項重要措施是對汽車進行輕量化，導致完全隔絕進入車廂內的發動機噪聲變得更加困難。發動機噪聲中，排氣噪聲和進氣噪聲是主要的組成部分，隨著發動機轉速的提高，尤其是采用渦輪增壓發動機，使進氣系統內氣流速度增大，進氣噪聲也相應增大。因此，目前主要采用進氣消聲器來降低進氣噪聲。常用的進氣消聲器是一種諧振器，因而又稱為進氣諧振器，設計該諧振器基于Helmholz諧振原理，對于消除中頻進氣噪聲具有良好的效果，但對于渦輪增壓發動機產生的高頻進氣噪聲則效果不明顯。對此，提出了一種利用高品質多層多孔材料構成的進氣消聲器，該進氣消聲器可被安裝在渦輪增壓發動機上，能很好地消除各種頻率的進氣噪聲。

新設計的進氣消聲器采用的高品質吸聲材料（為硅酸鋁巖棉），其是一種多孔多層材料。由于材料內部含有大量互相連通的微孔，且這些微孔在材料內部均勻分布，因此當進氣噪聲入射到材料表面，一部分在材料表面反射，另一部分則透入材料內部。透入材料內部的噪聲，引起微孔中空氣運動并與孔壁摩擦，從而將聲能轉化為熱能耗散掉。材料表面反射的部分噪聲繼續重復上述過程，直至進氣噪聲完全耗散或傳出消聲器。利用該材料制造的進氣消聲器是一種直通進氣消聲器（進氣口、出氣口同軸），設定消聲器外徑80mm、內徑35mm、長度80mm，中間填充硅酸鋁巖棉。建立4個填充密度不同的進氣消聲器原型，進行進氣消聲器的性能測試。試驗裝置包含氣流產生裝置、噪聲產生裝置、氣流流速控制裝置和噪聲測試裝置。在室溫條件下，分別對這4個進氣消聲器進行不同流速下的消聲測試試驗。試驗結果表明：①與傳統進氣消聲器（進氣諧振器）相比，新設計的進氣消聲器具有更好的消聲特性；②進氣氣流的流速不影響進氣消聲器的消聲作用；③不同填充密度的進氣消聲器對消聲性能有顯著影響，密度越大導致消聲器的穿孔聲阻抗較高，因而消聲效果越好。

AntonioJ.Torregrosaetal. SAE

2016-01-1819.

編譯：陳丁躍