對重型汽車發動機降噪優化的解析

韋錦順

摘 要：截止到目前，隨著社會經濟的發展，重型汽車應用越來越頻繁，由于該類汽車在應用時容易產生巨大噪音，從而對人們正常生活產生影響，需要對其提高重視程度。本文根據以往工作經驗，對重型汽車發動機噪音產生機理進行總結，并從設立合適的發動機艙底部開放空間、制動系統及傳統系統噪音控制、排氣系統及風扇系統噪音控制、材料的降噪控制四方面，論述了重型汽車發動機降噪優化的常見措施。

關鍵詞：重型汽車;發動機降噪;風扇系統

從交通噪聲和城市環境噪聲研究過程中可以了解到，汽車噪聲屬于其中重要組成部分，隨著汽車總量的持續增長，噪聲污染對人們影響也越來越嚴重，其中，重型汽車噪聲更加明顯。相關研究顯示，汽車噪聲包括很多類型，按照實際噪聲產生原理，主要包括發動機相關噪聲和汽車行駛相關噪聲，占比更高的是發動機相關噪聲。相關工作人員需要借助于相關研究，對該類噪聲問題進行合理控制。

1 重型汽車發動機噪音產生機理

1.1 空氣動力噪聲

由于氣體擾動，以及氣體和其他物體相互作用而出現的噪聲，被人們稱之為空氣動力噪聲，主要涉及到的噪聲類型有進氣噪聲、排氣噪聲以及風扇噪聲等等。站在進氣噪聲角度來說，主要涉及到的內容有渦流噪聲、進氣管氣柱共振噪聲等等。反觀排氣噪聲，主要是汽車發動機最主要的噪聲來源，實際噪聲往往會比發動機整機噪聲高出10到15dB，從這里也可以看出，人們需要對排氣噪聲進行全面控制。在風扇噪聲研究過程中，要比進氣和排氣噪聲略低一些，但從近年來發展過程中能夠看出，很多重型汽車在車內設置空調系統，進而導致發動機溫度明顯上升，增加了風扇負荷量，導致該類噪音問題越來越嚴重。

1.2 結構震動噪聲

發動機零部件由于受到激振力的作用，會出現震動噪聲，根據激振力不同，主要涉及到的內容有燃燒噪聲、機械噪聲和液體動力噪聲。其中，燃燒噪聲主要指氣缸在燃燒時，壓力通過連桿、曲軸以及缸體等向外輻射，最終產生噪聲問題。反觀機械噪聲，主要產生來源是發動機零部件往復運動，或者是旋轉運動產生的沖擊力，進而引發噪聲問題。從液體動力噪聲中能夠看出，液體流動所產生的力，容易導致發動機結構出現噪聲問題。除此之外，在機械撞擊或者是摩擦等作用下，車內裝備運動部件同樣會出現震動和車內噪聲情況，引發嚴重的噪聲現象。

2 重型汽車發動機降噪優化的常見措施

2.1 設立合適的發動機艙底部開放空間

發動機屬于是重型汽車核心零部件，對于其他系統的布置也會產生印象。例如，在平頭駕駛室車型設計上，發動機安裝部位集中在駕駛室底部。為了控制好駕駛室內部噪聲，工作人員可以在外表面增加隔音材料，對于發動機艙底部，由于存在離地間隙以及懸架系統跳動等問題，可以設置成開放空間。另外，工作人員也可以將發動機簡化成點聲源，引導噪聲朝著不同方向進行傳播。總的來說，發動機機艙底部開放空間大小同樣會對整車噪聲產生影響。為了將二者之間的關系呈現出來，工作人員可以以具體牽引車為研究對象，開展發動機機艙底部空間的噪聲優化操作，探討不同形式對車輛噪聲的影響。

2.2 制動系統及傳動系統噪音控制

在制動系統噪音控制過程中，應采取降低摩擦片的噪音材料，并根據實際情況，對摩擦片結構和制造工藝進行合理化調整，還要為摩擦襯片適當增加內槽，提升對磨屑以及各種聲音的排放效率，將原有震動頻率改變。與此同時，還能增加制動塊與摩擦片底板之間的阻尼作用，讓降低噪音效果更好的呈現出來。對于管理處的設計，應增加相應的消音裝置，進而控制振動機構的高頻率振動現象，讓系統始終處于穩定狀態，還要根據實際情況，建立有效的維修和保養措施。另外，在傳動系統噪音控制上，為了與實際減震降噪要求保持同步，在實際傳動軸當量夾角設計時，一般不會超過3度，對于低速車型，夾角一般在7度以下。另外，在重型汽車主減齒輪噪聲控制上，工作人員應盡可能提升齒輪精度，按照具體指標分配變位系數，應用粘度較高的潤滑油，這也是對嚙合間隙調整的過程。

2.3 排氣系統及風扇系統噪音控制

重型汽車排氣系統的設計，應確保排氣歧管設計的合理性，確保吹過管口的氣流和管軸線方向夾角處于不易共振的角度范圍，弱化共振作用，其中，排氣消音器所取得的效果最為明顯。消聲器應用的主要作用就是消耗一部分氣流能量，減弱噪音問題。除此之外，人們也可以在進口管之中增加一段伸縮節式波紋管，將整個排氣系統關聯在一起，將減震降噪作用更好的呈現出來。在風扇噪音控制上，一般風扇工作時間不會超過10%。因此，風扇安裝不僅能夠降低發動機能耗，還能起到降噪效果。通過對風扇和散熱器的合理布置，也能起到良好的降噪效果。在實際風扇結構優化時，可以使用風扇離合器，直徑盡可能大，將風扇轉速控制在較低水平，這也能起到降噪效果。

2.4 材料的降噪控制

首先，人們可以對吸聲材料進行合理應用。相關工作人員可以在發動機周圍設計一層吸聲材料，控制好聲能反射量，進而將降噪目的呈現出來。現階段，在重型汽車之中常見的吸聲材料有多孔性吸聲材料和穿孔板結構。其次，在隔聲材料應用上，主要是將重型汽車內部聲源與周圍環境隔離開來，讓噪聲無法輻射到周圍區域，進而達到最終的降噪目標。該項操作執行時，相關工作人員需要對噪聲特點和結構性能等內容進行充分考慮。其中，最為常見的當屬雙層壁結構，在夾層之中添加玻璃棉和毛氈等吸聲材料，將更好的隔音效果呈現出來。在車廂頂部，往往也會拼裝上一層厚度為5mm的隔音棉，加裝防潮吸聲毯，避免出現更多的排氣噪聲等問題。

3 結論

綜上所述，從實際研究過程中能夠看出，如果能夠做好發動機艙底空間密封操作，能夠將整車定置工況和緩加速工況噪聲降低，實際封閉空間越大，降噪效果也就越明顯。另外，對于重型汽車的降噪處理，隔聲材料的選擇同樣重要，相關工作人員也要做到對降噪板結構的優化處理，避免受到高溫情況的影響。

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