某汽车进气系统噪声优化

麻金贺，张鹤，何延刚，杨德银，吴孟兵，朱帅

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

某汽车进气系统噪声优化

麻金贺，张鹤，何延刚，杨德银，吴孟兵，朱帅

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章通过了解常见的增压器噪声产生的机理，对开发中某汽车存在的NVH问题进行研究，明确噪声来源，并通过对进气系统进行优化设计，主要是增加谐振腔和高频消音器来降低显著噪声，最终达到了整车降噪要求，改善了整车NVH性能，提高产品竞争力。

增压器噪声；谐振腔；高频消音器

CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)20-18-03

引言

近年来，随着汽车保有量的迅速增加，由此带来的噪声问题也日益严重，因此对汽车噪声进行控制己成为日益关注的问题。汽车发动机进气系统噪声已成为仅次于排气噪声最主要的噪声源，而进气系统是发动机主要噪声之一，进气系统噪声除了对车辆通过噪声有较大影响外，还是车内噪声的主要来源，因为该噪声源距离车厢很近，所以对车辆的乘坐舒适性影响非常大。随着 NVH在汽车开发中扮演越来越重要的角色，进气系统的噪声也越来越受到重视。目前，采用结构合理的进气消声器是降低整车噪声最有效、最简单的途径[1]。

文章以某款汽车为例，对进气气流噪声产生的原因和传递路径进行分析，并利用CAE软件分析、提出进气导流管、空滤器出气管的改进措施，最后应用主观评价和试验测试方法，验证了改进措施的效果，为今后解决类似噪声问题提供了解决思路。

1 进气系统概述

1.1 进气系统结构

图1 进气系统示意图

文章所研究的某汽车进气系统主要由进气导流管、空气滤清器和空滤器出气管、中冷管路和中冷器等组成，如图 1所示。

1.2 进气系统功用

进气系统的主要功用是为发动机输送清洁、干燥、充足而稳定的空气以满足发动机的需求，避免空气中杂质及大颗粒粉尘进入发动机燃烧室造成发动机异常磨损。进气系统的另一个重要功能是降低噪声，进气噪声不仅影响整车通过噪声，而且影响车内噪声，这对乘车舒适性有着很大的影响。进气系统设计的好坏直接影响到发动机的功率及噪声品质，关系到整车的乘坐舒适性。合理设计消声元件可降低子系统噪声，进而提升整车NVH性能。

1.3 进气Hiss声和松油门泄气声

该款汽车搭载2.0T涡轮增压发动机，在加速过程中的涡轮 Hiss(“嘶嘶”)声(500Hz-4000Hz)与松油门时的泄气声(500Hz-1500Hz)主观评价较明显。涡轮Hiss音和增压器泄气声声频谱分别见图2和图3。

图2 原状态涡轮Hiss音

图3 原状态增压器泄气声

在急松急踩油门时，发动机节气门关闭较快，由于该汽车增压器增压比较大且松油门瞬间转子保持惯性仍在压缩进气，进气气流到达节气门处会以较大的流速回流流经中冷系统、增压器，并由进气系统从进气口流出。

涡轮Hiss音和增压器泄气声最好的解决方法有两种：1、优化发动机标定；2、修改增压器结构。但由于这两种方法对整车动力性、经济性影响较大，并且修改增压器的难度较大，因此一般只能考虑通过改进进气系统以解决此类问题[2]。

2 改进方案

2.1 空滤器出气管改进

图4 优化前后空滤器出气管

由图5可知，该高频消声器针对1300～4000Hz均有25dB以上消声量，可满足针对性的消声要求。

图5 优化后空滤器出气管测试结果

2.2 中冷器进气管改进

由图 7中的 CAE分析结果可知，该高频消声器针对1000～1800Hz均有15dB以上消声量，可满足针对性的消声要求。

图6 优化前后中冷器进气管

2.3 进气导流管改进

图8 优化前后进气导流管

延长进气导流管长度，并设计谐振腔，使其具备在700—1100Hz附件具备一定消声量，弥补压前、压后消声器在该区域消声量不足的缺点。

图9 优化后进气导流管测试结果

由图 9中的 CAE分析结果可知，该谐振腔针对 700～1100Hz均有15dB以上消声量， 可满足针对性的消声要求。

3 试验验证

图10 最终优化方案测试结果

为了试验优化效果，特制作快速样件，并在整车上进行测试验证，测试结果如图所示。从图中可得知，二阶噪声在1500rpm-4000rpm左右的峰值降低5dB（A）左右，进气系统总声压级平均降低2 dB（A）左右。进气系统噪声优化后对整车内噪声改善明显，进气Hiss声和松油门泄气声明显减弱，对整车噪声有着很大改善，提升了整车NVH品质。

4 结论

通过试验分析及优化验证，增加谐振腔和高频消音器后，进气Hiss声和松油门泄气声明显改善，增强了该车在市场上的竞争力；此外，通过对该车进气系统优化及试验分析、验证，积累了进气系统的数据和经验，其分析和设计方法可以在其它车型中得以推广。

[1] 罗宏锦,李智,戴籍晓.进气系统噪声优化[J].大众科技,2016.5：51-53.

[2] 朱帅,张鹤,麻金贺.某MPV车型车内高频噪声产生机理分析及解决措施[J].汽车实用技术,2017.12：217-219.

Noise Optimization of Intake System of a Vehicle

Ma Jinhe, Zhang He, He Yangang, Yang Deyin, Wu Mengbing, Zhu Shuai
( Anhui Jianghuai Automobile group Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )

By understanding the mechanism of common noise generated by the supercharger, this article researches the NVH issue of a vehicle under development and insures the origin of the noise. The intake system has been optimized by increasing resonator and high frequency muffler to reduce the apparent noise. Ultimately achieves the vehicle noise reduction requirements, improves vehicle NVH performance, improves product competitiveness.

supercharger noise; resonator; high frequency muffler

U462.1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)20-18-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.20.006

麻金贺，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司。