双模态消声器低频消声特性分析及应用

低频阶次噪声占居排气噪声的主要成分,且对排气噪声声品质有着重要影响,双模态消声器对于排气低频噪声具有良好的控制效果,但目前还缺乏深入的消声特性分析及快捷的实际应用设计方法。建立最简双模态消声器结构,通过三维数值仿真,发现双模态消声器具有低频消声峰值,且随着阀体开度的增加,峰值频率向高频方向移动,并通过声压云图分析确定发挥低频消声作用的腔室。针对双模态消声器中的共振腔部分,通过一维/三维混合仿真方法,提取阀体结构的声学参量,建立基于集总参数的声学特性预测模型。仿真分析发现随阀体结构开度变化的阀体部分声质量抗,是影响消声峰值频率移动的关键。通过集总参数预测模型设计了匹配某款汽车的双模态消声器,并通过数值仿真及传递损失实验验证了设计参数的正确性。进行实车测试,结果表明匹配设计的双模态消声器降低了排气四阶噪声,验证了提出的正向匹配设计方法的有效性。

双模式消声器性能优化设计方法的研究

双模式排气消声器在发动机低速转动时具有良好的低频消声效果,而在发动机高速转动时能够减少发动机传递功率的损失,提高燃油经济性,但却很难保证消声器的降噪量。降噪量和功率损失两者之间存在相互矛盾,为解决这一问题,现采用正交试验的方法和计算机仿真模拟的方式,通过对双模式消声器的内部结构参数进行设计和筛选,得出最佳的设计方案。分析结果表明,优化后的消声器在不影响发动机低转速消声量的同时,可使发动机功率损失减少将近一半。