基于高品质材料的高压进气消声器

基于高品质材料的高压进气消声器

降低汽车排放的一项重要措施是对汽车进行轻量化，导致完全隔绝进入车厢内的发动机噪声变得更加困难。发动机噪声中，排气噪声和进气噪声是主要的组成部分，随着发动机转速的提高，尤其是采用涡轮增压发动机，使进气系统内气流速度增大，进气噪声也相应增大。因此，目前主要采用进气消声器来降低进气噪声。常用的进气消声器是一种谐振器，因而又称为进气谐振器，设计该谐振器基于Helmholz谐振原理，对于消除中频进气噪声具有良好的效果，但对于涡轮增压发动机产生的高频进气噪声则效果不明显。对此，提出了一种利用高品质多层多孔材料构成的进气消声器，该进气消声器可被安装在涡轮增压发动机上，能很好地消除各种频率的进气噪声。

新设计的进气消声器采用的高品质吸声材料（为硅酸铝岩棉），其是一种多孔多层材料。由于材料内部含有大量互相连通的微孔，且这些微孔在材料内部均匀分布，因此当进气噪声入射到材料表面，一部分在材料表面反射，另一部分则透入材料内部。透入材料内部的噪声，引起微孔中空气运动并与孔壁摩擦，从而将声能转化为热能耗散掉。材料表面反射的部分噪声继续重复上述过程，直至进气噪声完全耗散或传出消声器。利用该材料制造的进气消声器是一种直通进气消声器（进气口、出气口同轴），设定消声器外径80mm、内径35mm、长度80mm，中间填充硅酸铝岩棉。建立4个填充密度不同的进气消声器原型，进行进气消声器的性能测试。试验装置包含气流产生装置、噪声产生装置、气流流速控制装置和噪声测试装置。在室温条件下，分别对这4个进气消声器进行不同流速下的消声测试试验。试验结果表明：①与传统进气消声器（进气谐振器）相比，新设计的进气消声器具有更好的消声特性；②进气气流的流速不影响进气消声器的消声作用；③不同填充密度的进气消声器对消声性能有显著影响，密度越大导致消声器的穿孔声阻抗较高，因而消声效果越好。

AntonioJ.Torregrosaetal. SAE

2016-01-1819.

编译：陈丁跃