摩托车进气噪声控制研究

论文摘要

噪声水平是评价机动车辆等级水平的重要性能指标之一,摩托车噪声作为机动车噪声的一种,在其中占有相当的贡献量,具有很大的危害性。目前国内外不断加严摩托车噪声标准,发达国家正在斥巨资研究摩托车加速行驶噪声的控制。我国从上世纪80年代起也逐渐重视这一工作,但对摩托车发动机进气噪声的控制尚处于初级阶段。本文简单地阐述了摩托车的噪声产生的机理和摩托车主要噪声源的识别方法,在此基础上,采用Beamforming声场全息成像技术和SONAH统计学优化近场声全息技术对一典型的125mL级摩托车的主要噪声源进行定位,并分析进气噪声的频谱特性,指出发动机的进气噪声是该车型主要噪声源之一。发动机进气噪声大多属于低频噪声,研究结果表明提高空气滤清器1000Hz以下的消声特性是控制进气噪声的重要途径。本文根据进气噪声产生的机理以及扩张式消声器的消声原理,确定设计方案,建立空气滤清器的CAD模型和声学边界元模型,通过声学仿真的方法计算出空气滤清器的传递损失,设计了单扩张腔式空气滤清器。根据分析、研究结果,加工了新型空气滤清器模型,通过摩托车加速行驶噪声试验以及空气滤清器进气阻力试验,验证了新设计的空气滤清器满足了该摩托车消声性能的要求,使整车加速行驶噪声下降了1.1dB,同时新设计的空气滤清器也符合发动机空气动力性的要求。而且具有结构简单、消除低频噪声的性能良好和流动损失小的优点,说明对空气滤清器所采用的设计方法和原理是正确的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 噪声污染的危害
• 1.3 我国摩托车噪声水平和控制研究现状
• 1.4 本论文研究的主要内容
• 第二章 摩托车主要噪声源与噪声源识别技术
• 2.1 摩托车的主要噪声源
• 2.1.1 空气动力性噪声
• 2.1.2 机械噪声
• 2.1.3 燃烧噪声
• 2.2 噪声源诊断识别技术
• 2.3 本章小结
• 第三章 国产125 型摩托车噪声源识别及分析
• 3.1 引言
• 3.2 噪声源诊断识别实验方案
• 3.3 国产125 型摩托车加速行驶噪声实验及分析
• 3.3.1 国产125 型摩托车加速行驶噪声测量结果
• 3.3.2 国产125 型摩托车加速行驶噪声测量结果分析
• 3.4 摩托车低噪声转鼓实验台噪声源识别实验研究
• 3.4.1 摩托车远场噪声源识别实验研究（Beamforming）
• 3.4.2 摩托车近场噪声源识别实验研究（SONAH）
• 3.5 本章小结
• 第四章 发动机进气噪声分析及控制技术研究
• 4.1 引言
• 4.2 发动机进气噪声组成及产生机理
• 4.2.1 周期性压力脉动噪声及其频率特性
• 4.2.2 涡流噪声
• 4.2.3 气缸的亥姆霍兹共振噪声
• 4.2.4 进气管的气柱共振噪声
• 4.3 发动机进气噪声控制技术研究
• 4.3.1 消声器的种类
• 4.3.2 消声器的声学评价指标
• 4.3.3 空气滤清器的消声作用
• 4.4 本章小结
• 第五章 低噪声空气滤清器的设计和数值仿真计算
• 5.1 引言
• 5.2 低噪声空气滤清器设计
• 5.2.1 单扩张腔式消声器的平面波模型
• 5.2.2 插入管理论及其对消声性能影响
• 5.2.3 干涉式消声器原理
• 5.2.4 新空气滤清器设计
• 5.3 空气滤清器声学仿真计算
• 5.3.1 建立三维几何模型
• 5.3.2 边界元网格划分
• 5.3.3 声学仿真计算
• 5.4 本章小结
• 第六章 新空气滤清器的消声性能实验评估
• 6.1 引言
• 6.2 加速行驶噪声测量实验及结果分析
• 6.2.1 加速行驶噪声测量实验
• 6.2.2 加速行驶噪声测量实验结果分析
• 6.3 空气滤清器流量阻力测量
• 6.4 本章小结
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文