發(fā)動機(jī)表面輻射噪聲控制研究.pdf

1、控制發(fā)動機(jī)表面輻射噪聲是降低汽車噪聲最根本有效的方法之一。對發(fā)動機(jī)表面輻射噪聲控制的研究已受到越來越多的汽車生產(chǎn)企業(yè)的重視。本文以JL475Q發(fā)動機(jī)為例，對其表面輻射噪聲進(jìn)行了深入研究，并提出了控制其表面輻射噪聲的有效措施。 發(fā)動機(jī)的氣缸體和油底殼是發(fā)動機(jī)表面噪聲輻射的兩個(gè)最主要的部件，由氣缸體和油底殼表面輻射的噪聲約占整機(jī)的55％左右，因此，本文主要以氣缸體和油底殼為研究對象，以兩種不同的分析方法研究了這兩個(gè)部件的表面輻射噪聲

2、，并提出了控制它們輻射噪聲的具體措施。 針對氣缸體，本文應(yīng)用有限元與邊界元相結(jié)合的方法直接對其進(jìn)行了輻射聲場的研究。首先本文對氣缸體進(jìn)行了懸置約束下的模態(tài)分析,得到了氣缸體的模態(tài)振型，然后應(yīng)用模態(tài)疊加法分析了氣缸體的結(jié)構(gòu)振動，進(jìn)而應(yīng)用邊界元法由結(jié)構(gòu)振動分析結(jié)果計(jì)算了氣缸體輻射噪聲場的聲強(qiáng)，并借助于聲強(qiáng)識別法，對氣缸體表面輻射噪聲進(jìn)行了聲源識別，找出了氣缸體的表面輻射噪聲源主要位于其水泵支座處，氣缸體與離合器相連一端靠近氣缸蓋處及

3、兩側(cè)面處，且兩側(cè)面的輻射主要來源于與正時(shí)齒輪蓋相連的一端、氣缸側(cè)壁及缸體裙部處。此外本文還應(yīng)用MATV(模態(tài)聲傳遞向量)法計(jì)算了氣缸體輻射噪聲的聲功率級，通過聲功率級的計(jì)算發(fā)現(xiàn)：氣缸體的輻射噪聲偏高，達(dá)到了108.84dBA，并且在850Hz時(shí)，由于氣缸體的激勵(lì)頻率與其第八階固有頻率相等，氣缸體發(fā)生了共振，因而在該頻率時(shí)，氣缸體的輻射噪聲最大，所占?xì)飧左w表面輻射噪聲總能量比重也最高，該頻率應(yīng)該是本文噪聲控制關(guān)心的重點(diǎn)。最后本文由識別得出

4、的聲源部位，對氣缸體提出了降低噪聲的控制措施，并對改進(jìn)前后氣缸體的表面輻射噪聲進(jìn)行了比較分析，分析結(jié)果表明：改進(jìn)后氣缸體的表面輻射噪聲從108.84dBA降到了100.35dBA?？梢娫摻翟氪胧档蚃L475Q發(fā)動機(jī)表面輻射噪聲是有一定效果的。 對于油底殼，由于其為薄壁結(jié)構(gòu)，且結(jié)構(gòu)形式相對較為簡單，因此本文通過利用有限元法分析其振動特性，對其表面輻射噪聲進(jìn)行了研究。在研究中，本文首先對油底殼進(jìn)行了模態(tài)分析，研究了其固有振型的特

5、點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)油底殼中間擋油板的四個(gè)自由角邊是經(jīng)常產(chǎn)生油底殼局部模態(tài)的部位。在模態(tài)分析后本文對油底殼進(jìn)行了瞬態(tài)振動響應(yīng)分析，由此確定了油底殼在發(fā)動機(jī)工作過程中振動較強(qiáng)的部位，并據(jù)此提出了抑制油底殼振動以降低其表面輻射噪聲的方案。最后通過對改進(jìn)前后的油底殼進(jìn)行模態(tài)分析和瞬態(tài)振動響應(yīng)分析對比研究發(fā)現(xiàn)，改進(jìn)后的油底殼剛度明顯增強(qiáng)，固有頻率顯著提高，在同樣的激勵(lì)下，改進(jìn)后的油底殼振動速度明顯降低，且高速振動區(qū)域也明顯減小，故改進(jìn)的油底殼結(jié)構(gòu)對減小油底