CN115310203A - 汽车发动机进气谐振消声元件模型的搭建方法 - Google Patents

汽车发动机进气谐振消声元件模型的搭建方法 Download PDF

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黄峻
刘永磊
贾贯举
曾鹏宇
何君
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Abstract

本发明公开了一种汽车发动机进气谐振消声元件模型的搭建方法，包括步骤：S1、对发动机进气系统进行实车噪声测试，得到某一噪声峰值时对应的发动机转速n；S2、根据发动机转速n，计算产生噪声时发动机谐振频率fe；S3、计算谐振腔的频率fp，fp＝fe；S4、设定谐振腔容积V；S5、设定谐振管直径D；S6、计算出谐振管长度L。本发明的汽车发动机进气谐振消声元件模型的搭建方法，在前期设计阶段时，可准确和快速的设计进气谐振消声元件模型，为后续进气系统调音停供辅助参考，加快了设计进度，缩短了开发周期。

Description

汽车发动机进气谐振消声元件模型的搭建方法
技术领域
本发明属于汽车进气消声技术领域，尤其涉及一种汽车发动机进气谐振消声元件模型的搭建方法。
背景技术
随着汽车工业的高速发展及人们生活水平的提高，人们对汽车的驾驶舒适性要求越来越高，为了提高整车NVH性能，降低噪声，对发动机进气系统的设计提出更高的要求。
对于动总工程师而言，如何在前期设计阶段，准确和快速的构建进气谐振消声元件模型，为后续的进气系统调音提供辅助参考，已成为其主要诉求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种汽车发动机进气谐振消声元件模型的搭建方法，目的是实现发动机进气谐振消声元件模型准确和快速的构建。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：汽车发动机进气谐振消声元件模型的搭建方法，包括步骤：
S1、对发动机进气系统进行实车噪声测试，得到某一噪声峰值时对应的发动机转速n；
S2、根据发动机转速n，计算产生噪声时发动机谐振频率fe；
S3、计算谐振腔的频率fp，fp＝fe；
S4、设定谐振腔容积V；
S5、设定谐振管直径D；
S6、计算出谐振管长度L。
所述步骤S2中，根据公式
Figure BDA0003787149560000021
计算fe。
所述步骤S3中，
Figure BDA0003787149560000022
式中，α为当地声速，D为谐振管直径，V为谐振消声元件容积，L为谐振管长度。
所述步骤S4中，根据整车布置空间及进气软管周边件边界，设定谐振腔容积V。
所述步骤S4中，所述谐振腔容积V控制在发动机排量的1～4倍之间。
所述步骤S6中，所述谐振管长度L为进气软管直径的1/2。
本发明的汽车发动机进气谐振消声元件模型的搭建方法，在前期设计阶段时，可准确和快速的设计进气谐振消声元件模型，为后续进气系统调音停供辅助参考，加快了设计进度，缩短了开发周期。
附图说明
图1为本发明谐振消声元件模型简图；
图2为本发明一种实施例的谐振消声元件安装示意图；
上述图中的标记均为：1、谐振消声元件；2、谐振管；3、进气软管；4、弹性卡箍。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
在本发明中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“平面方向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本发明的限制。
本发明提供了一种汽车发动机进气谐振消声元件模型的搭建方法，包括如下的步骤：
S1、对发动机进气系统进行实车噪声测试，得到某一噪声峰值时对应的发动机转速n；
S2、根据发动机转速n，计算产生噪声时发动机谐振频率fe；
S3、计算谐振腔的频率fp，fp＝fe；
S4、设定谐振腔容积V；
S5、设定谐振管直径D；
S6、计算出谐振管长度L。
如图1和图2所示，发动机的消声结构包括进气软管3、谐振消声元件1、谐振管2和弹性卡箍4，谐振消声元件1一端插入到进气软管3中，使用弹性卡箍4紧固在进气软管3上。
在上述步骤S1中，对进气系统进行实车噪声测试，可得到某一噪声峰值时对应的发动机转速n。
在上述步骤S2中，根据公式
Figure BDA0003787149560000031
计算fe。式中，n为设计点发动机转速；i为发动机气缸数目；τ为系数；对于四冲程发动机，τ取2；此处需要说明的是：以四缸四冲程发动机为例，发动机每个工作循环曲轴转动两圈，每个工作循环四缸按照1、3、4、2的顺序各点火一次；也就是说发动机梅转点火两次，每次点火发动机振动一次，即四缸四冲程发动机每转振动两次。
在上述步骤S3中，
Figure BDA0003787149560000041
式中，α为当地声速，D为谐振管直径，V为谐振消声元件容积，L为谐振管长度。
在上述步骤S4中，根据整车布置空间及进气软管周边件边界，设定谐振腔容积V，谐振消声元件的容积过大会降低谐振效果，一般将谐振消声元件的谐振腔容积V控制在发动机排量的1～4倍之间。
在上述步骤S5中，设定谐振管直径D，谐振管的横截面积与进气软管有效流通面积相近时，发动机可以获得较好的充气系数，谐振管的横截面积过大或者过小都不利于谐振消声元件的效果发挥，因此，设定谐振管直径D应尽量与出现噪声峰值时进气管有效流通面积相匹配。
在上述步骤S6中，推导计算出谐振管长度L，谐振管长度L为进气软管直径的1/2。
上述汽车发动机进气谐振消声元件模型的搭建方法，通过赫尔姆茨谐振原理，设计推导谐振消声元件，利用CATIA进行参数化建模，生成谐振消声元件模型；在前期设计阶段时，可准确和快速的设计进气谐振消声元件模型，为后续进气系统调音停供辅助参考，加快了设计进度，缩短了开发周期。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.汽车发动机进气谐振消声元件模型的搭建方法，其特征在于，包括步骤：
S1、对发动机进气系统进行实车噪声测试，得到某一噪声峰值时对应的发动机转速n；
S2、根据发动机转速n，计算产生噪声时发动机谐振频率fe；
S3、计算谐振腔的频率fp，fp＝fe；
S4、设定谐振腔容积V；
S5、设定谐振管直径D；
S6、计算出谐振管长度L。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机进气谐振消声元件模型的搭建方法，其特征在于，所述步骤S2中，根据公式
Figure FDA0003787149550000011
计算fe。
3.根据权利要求1所述的汽车发动机进气谐振消声元件模型的搭建方法，其特征在于，所述步骤S3中，
Figure FDA0003787149550000012
式中，α为当地声速，D为谐振管直径，V为谐振消声元件容积，L为谐振管长度。
4.根据权利要求1至3任一所述的汽车发动机进气谐振消声元件模型的搭建方法，其特征在于，所述步骤S4中，根据整车布置空间及进气软管周边件边界，设定谐振腔容积V。
5.根据权利要求4所述的汽车发动机进气谐振消声元件模型的搭建方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述谐振腔容积V控制在发动机排量的1～4倍之间。
6.根据权利要求1至5任一所述的汽车发动机进气谐振消声元件模型的搭建方法，其特征在于，所述步骤S6中，所述谐振管长度L为进气软管直径的1/2。
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