联合动力消音结构优化方案

(整期优先)网络出版时间:2023-11-28
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联合动力消音结构优化方案

陈兵鑫,陈勇,许锦皋

(浙江银轮机械股份有限公司,浙江省天台县,317200)

摘要: 排气噪声是汽车的主要噪声源,它通常比其他噪声要高1015dBA)。排气噪声主要是由发动机排气阀周期性开闭所产生的压力脉冲激发气流振动而产生的,噪声能量主要分布在200Hz以下的低频区。

本文通过调整端盖固定结构,尾管结构和壳体内部加强筋结构减少共振,消除低频区来达到排放的要求。

关键词:柴油机;后处理系统;壳体结构,端盖固定结构;尾管结构;

Optimization scheme of combined power silencing structure

Chen Bingxin,Chenyong,Xu jingao

(Zhejiang Yinlun Machinery CO.,LTD, Taizhou , 317200, China)

Exhaust noise is the main source of automobile noise, which is usually 10-15dB (a) higher than other noises.The exhaust noise is mainly caused by the vibration of the air flow excited by the pressure pulse generated by the periodical opening and closing of the exhaust valve of the engine. In this paper, by adjusting the fixed structure of the end cover, the liner structure and the shell internal stiffener structure to reduce resonance and eliminate the low-frequency area to meet the emission requirements.

Key words: Diesel engine; post-treatment system; shell structure, end cover fixed structure; tailpipe structure;


随着非道路国四法规实施日期的不断临近,对新开发的后处理产品性能要求也有了严苛的要求,对排放噪声的也提出了更高的要求。

本文对产品的端盖固定结构,尾管结构和壳体内部加强筋结构进行调整,通过分析,不断改进内部结构,经过不断的优化调整,最终确定最优的方案,以满足噪声排放的要求。

1后处理产品结构概述

1.1结构设计输入及规范要求

本产品结构为单SCR模块的箱体结构,法规GB 1495-2002《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》中的限值为≤84.0dB。

2.消声结构方案设计

2.1方案一

端盖与内部多孔板无支架固定,壳体内部无加强筋结构,尾管无多孔管结构

结果如下:

进气侧噪声超出限值,不满足法规需求。

2.2方案二

在方案一的基础上继续优化,增加了以下的优化点

01.后端盖与多孔板之间增加3个支架固定

02.前端盖增加多孔板,多孔板与前端盖之间增加4个小支架固定

重新分析结果如下:

低频区域有所改善,但仍不满足法规需求。

2.3方案三

在方案二的基础上继续优化,增加了以下的优化点

01.进气腔增加了多孔挡板

02.出气管往内部延长,均匀开孔

重新分析结果如下:

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低频区域已改善,满足法规需求。

从两个模型的宽频噪音云图看,出气管优化模型的出气处宽频噪音低于原模型,可见出气管优化对降低流动噪音有效果。

3 性能差异

针对三个方案进行了CFD分析,三种方案均匀性和背压偏差不大,均满足设计需求

4 结论

通过分析及试验结果确认:

1)进出气端盖增加固定支架,减少了端盖及多孔板的振动,降低了噪声频率。

2)进气腔增加多孔挡板,减少了进气壳体的振动,降低了噪声频率。

3)出气管均匀开孔,气流过渡更平缓,出气管湍动能降低,降低了噪声频率。

参考文献:

[1]徐云,陈福隆 汽车排气消声器的实验研究  实验技术与管理 1997.3

[2]毕嵘/刘正士 汽车排气消声器声场和流场数值仿真分析  全国振动理论及应用学术会议讨论文集 2007

[3]马晓光  车辆消声器优化设计及降噪研究  兰州理工大学 2011

[4]阮登芳 共振式进气消声器设计理论及其应用研究 重庆大学 2005

[5]黄其柏 汽车排气消声器优化设计 武汉理工大学学报(信息与管理工程版) 1989.4

[6]闫凯,李艳琴 汽车排气消声器流场CFD分析 机械研究与应用 2010.6