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进气系统噪声特性分析

时间:2022-10-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:从图上可知,在涡轮增压器刚开始工作时,其总声压级增加明显。此外,还可观察到频率在1000~3400Hz、转速在1500~3000r/min时,存在很强的Whoosh噪声,此噪声频带很宽,是由汽车加速时涡轮增压器介入工作而产生的空气噪声。因此,此噪声很有可能是由气体激励涡轮增压器压气机叶轮叶片产生的,其激励频率正好位于叶片的共振频率处。因此,评价指标主要依靠进气口测定的噪声。此噪声也是由涡轮增压器产生的Whoosh噪声,常发生在瞬时深度踩松油门。

在三挡全油门加速时,进气口测得的总声压级随转速的关系如图10-2所示。从图上可知,在涡轮增压器刚开始工作时,其总声压级增加明显。此外,在高转速范围时进气口的噪声也较大。在主观感受方面,当转速达到1800r/min后,可感知到的车内噪声变大;当转速在3000~3500r/min时,存在明显的进气啸叫;此外,转速在3500r/min以上时,由于发动机高转速高负荷的激励,使车内噪声变得更为明显。因此,图10-2除未能体现啸叫噪声的影响外,其余实验数据与主观感受都较为相符。

图10-2 三挡全油门加速时进气口总声压级随转速的变化曲线

为了清晰表现整个转速范围内的噪声信号的频率成分及其幅值大小,对进气口测得的时域噪声信号做短时傅里叶变换并将结果显示在图10-3中。图10-3中存在某一单频共振噪声,其频率约为363Hz。此单频率成分由于不随发动机转速变化而且在发动机转速在3000r/min时才凸显出来,初步猜测为进气系统某一部件的局部共振造成的。此外,还可观察到频率在1000~3400Hz、转速在1500~3000r/min时,存在很强的Whoosh噪声,此噪声频带很宽,是由汽车加速时涡轮增压器介入工作而产生的空气噪声。在3500r/min以上时,存在主观感受上较为尖锐、烦躁的啸叫声,对应图中为频率在3000~3400Hz之间且转速在3500r/min以上3条较为明显的亮线。通过分析并查阅相关文献同时结合其频率成分与转速无关的特性,可排除BPF噪声。因此,此噪声很有可能是由气体激励涡轮增压器压气机叶轮叶片产生的,其激励频率正好位于叶片的共振频率处。再者,由于噪声频率在5000Hz以上,发动机舱覆盖件、汽车前围、车门及车窗和相关密封件能很好地屏蔽、吸收此类噪声,因此对车内乘员的干扰较小。本文中对高于5000Hz的噪声不予考虑。

图10-3 三挡全油门加速时的进气口噪声频谱

由车内传声器测定的噪声频谱特性如图10-4所示,由于单个传声器采集到的数据未能很好地模拟真实的人的双耳感知,因此未能很明显地突出啸叫噪声及其Whoosh噪声,但实际主观感受却能很明显地辨别出来。因此,评价指标主要依靠进气口测定的噪声。

图10-4 三档全油门加速时车内噪声频谱

在实际驾车实验时,在瞬时工况下(低档突然松油门时),存在较为明显的泄气噪声,实验测得的噪声频率特性如图10-5所示。同样可以观察到在905~3400Hz频率范围内噪声幅度较大,主观感受较为明显。此噪声也是由涡轮增压器产生的Whoosh噪声,常发生在瞬时深度踩松油门。

图10-5 两档Tip In/Out时进气口测得的噪声频谱

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