劉法永

埃貝赫排氣技術(shù)（上海）有限公司亞太區(qū)技術(shù)研發(fā)中心 上海市 201807

隨著近幾年各項(xiàng)污染問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)重，對(duì)人們的生活和健康造成了嚴(yán)重影響，汽車作為重要污染源之一，環(huán)保壓力越來(lái)越大。在這種背景下，汽車排放和油耗法規(guī)不斷加嚴(yán)并發(fā)布，為了應(yīng)對(duì)新的法規(guī)，新的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展并得以應(yīng)用，例如三缸直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)成為趨勢(shì)。眾所周知，排氣系統(tǒng)是汽車整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的重要組成部分，其主要作用是發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣處理和降低振動(dòng)噪聲，解決發(fā)動(dòng)機(jī)排放的有害排放氣體，并為駕乘人員提供舒適的環(huán)境。因此，排氣系統(tǒng)作為發(fā)動(dòng)機(jī)的主要附件，勢(shì)必要隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展而發(fā)展。

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，汽車逐漸成為了人們主要出行交通工具之一，在我們的日常生活中扮演著越來(lái)越重要的作用。消費(fèi)者對(duì)汽車性能的要求越來(lái)越高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，各大品牌汽車廠商針對(duì)市場(chǎng)環(huán)境變化對(duì)汽車各系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)目標(biāo)提出了更高的要求、更短的開(kāi)發(fā)周期。不論是技術(shù)方面的發(fā)動(dòng)機(jī)變化，還是市場(chǎng)方面的各種要求變化，這些因素都對(duì)排氣系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提出了新的課題和挑戰(zhàn)。本文既是在這種背景下，為了更好的滿足客戶要求，適應(yīng)新形勢(shì)下的環(huán)境，著重研究了技術(shù)和市場(chǎng)兩方面的變化因素對(duì)排氣系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的不利影響和挑戰(zhàn)，這對(duì)排氣系統(tǒng)開(kāi)發(fā)非常有必要。

1 排氣系統(tǒng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用環(huán)境變化概述

1.1 動(dòng)力總成發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前形勢(shì)下，國(guó)家對(duì)排放污染和油耗法規(guī)的控制越來(lái)越嚴(yán)，并且大力倡導(dǎo)低碳綠色出行。在這種局面下，各個(gè)廠家紛紛研發(fā)新型發(fā)動(dòng)機(jī)，著重提升發(fā)動(dòng)機(jī)油耗和排放性能。正是在這種背景下，三缸發(fā)動(dòng)機(jī)憑借著其天然的優(yōu)勢(shì)又重新走上歷史舞臺(tái)。

二十年前，夏利的三缸發(fā)動(dòng)機(jī)是低端、性能差的代名詞，隨著人們對(duì)車輛舒適性要求的提高，三缸發(fā)動(dòng)機(jī)逐漸被小排量四缸發(fā)動(dòng)機(jī)取代。但是三缸發(fā)動(dòng)機(jī)有其獨(dú)特的明顯優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能上，同時(shí)三缸發(fā)動(dòng)機(jī)能大大縮小發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸，符合輕量化設(shè)計(jì)趨勢(shì)，為小型三缸發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)了很好的實(shí)用性。以福特1.0T Ecoboost發(fā)動(dòng)機(jī)為例，燃油經(jīng)濟(jì)性提升20%，二氧化碳排放降低15%，在節(jié)能減排方面，成績(jī)斐然。

另一方面，各大車企在近幾年逐漸意識(shí)到電噴技術(shù)的研發(fā)已進(jìn)入到瓶頸期，于是缸內(nèi)直噴技術(shù)成為各大廠商的主攻方向。與電噴發(fā)動(dòng)機(jī)相比，缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油嘴在汽缸內(nèi)部，因此缸內(nèi)油氣量不受氣門開(kāi)閉的影響，而是直接由電腦自動(dòng)決定噴油時(shí)刻和脈寬。于是汽缸內(nèi)可以噴入足夠的燃油，可以設(shè)計(jì)更高的壓縮比，從而獲得更強(qiáng)的動(dòng)力。在燃油消耗和污染物排放上，缸內(nèi)直噴技術(shù)也為環(huán)保做出了進(jìn)一步貢獻(xiàn)，據(jù)測(cè)試表明，凱迪拉克SIDI系列發(fā)動(dòng)機(jī)與以往同類發(fā)動(dòng)機(jī)相比，功率提升15%，扭矩增大8%，綜合路況油耗降低至少3%，CO2等污染物排放可降低25%之多。

三缸直噴增壓發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用越來(lái)越廣，排氣系統(tǒng)作為與發(fā)動(dòng)機(jī)息息相關(guān)的重要組成部分，也必須隨發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)要求不斷提高，適應(yīng)新的需求。

1.2 市場(chǎng)需求變化

與歐美市場(chǎng)相比，中國(guó)消費(fèi)者非常偏愛(ài)安靜舒適的車型，非常重視汽車的噪聲和振動(dòng)性能，在一定程度上來(lái)說(shuō)，汽車噪聲與振動(dòng)性能已成為衡量汽車好壞的一項(xiàng)最重要指標(biāo)。在這種市場(chǎng)環(huán)境下，各品牌車企對(duì)汽車的振動(dòng)噪聲性能要求越來(lái)越高。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)對(duì)汽車振動(dòng)噪聲性能非常重要，因而，各車企對(duì)排氣系統(tǒng)所設(shè)定的技術(shù)要求越來(lái)越高。

各廠家為了爭(zhēng)奪市場(chǎng)主動(dòng)權(quán)，不斷縮短開(kāi)發(fā)周期。各個(gè)系統(tǒng)同步開(kāi)發(fā)，各系統(tǒng)之間集成度越來(lái)越高，或者某些系統(tǒng)之間關(guān)系密切，互為對(duì)方的開(kāi)發(fā)輸入條件。開(kāi)發(fā)過(guò)程中，多個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工作穿插進(jìn)行，要求整車企業(yè)與各系統(tǒng)供應(yīng)商之間相互協(xié)作，互相支持，對(duì)之前的開(kāi)發(fā)模式和流程提出了一系列問(wèn)題，對(duì)各系統(tǒng)供應(yīng)商的開(kāi)發(fā)工作均造成了極大困擾。

2 各因素變化具體分析

在當(dāng)前背景下，從技術(shù)方面和開(kāi)發(fā)要求方面，導(dǎo)致排氣系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境、邊界數(shù)據(jù)發(fā)生了很大變化，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

2.1 三缸發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)排氣系統(tǒng)性能的挑戰(zhàn)

日益嚴(yán)苛的油耗法規(guī)使開(kāi)發(fā)輕量化、小排量、高功率的高效發(fā)動(dòng)機(jī)成為趨勢(shì)。相對(duì)于四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，三缸發(fā)動(dòng)機(jī)存在自身不平衡特性，使動(dòng)力總成及排氣系統(tǒng)等發(fā)動(dòng)機(jī)附件的振動(dòng)噪聲性能開(kāi)發(fā)遇到了極大挑戰(zhàn)。

發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)是將汽油燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槔@曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因而，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)其主要激勵(lì)是燃燒產(chǎn)生的汽缸壓力做功時(shí)的扭矩波動(dòng)，此外，還存在著活塞、曲柄連桿機(jī)構(gòu)等機(jī)械機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的不平衡激勵(lì)。根據(jù)三缸機(jī)的結(jié)構(gòu)特性，各曲軸間隔120度，沿汽缸方向運(yùn)動(dòng)的往復(fù)質(zhì)量系統(tǒng)慣性力之和平衡，而兩側(cè)汽缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)慣性力產(chǎn)生的以第二缸中心為參考點(diǎn)的力矩之和不平衡。所以根據(jù)三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)特性，除了具有像四缸發(fā)動(dòng)機(jī)繞曲軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)之外，還具有獨(dú)特的繞曲軸中心線法線方向的轉(zhuǎn)動(dòng)激勵(lì)，致使發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)排氣系統(tǒng)的振動(dòng)激勵(lì)更加復(fù)雜多變，如圖1所示：

同時(shí)，為了達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)，一般三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的工作強(qiáng)度非常大，具有燃燒力矩大、轉(zhuǎn)速波動(dòng)大等特點(diǎn)，特別是在缸內(nèi)直噴、渦輪增壓等技術(shù)的應(yīng)用下，三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率在100千瓦左右，如此強(qiáng)大的輸出功率扭矩，對(duì)排氣系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，必然成為強(qiáng)烈的振動(dòng)噪聲源。

當(dāng)然，為了解決三缸發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)激勵(lì)的特殊性，其他系統(tǒng)，特別是懸置系統(tǒng)也必須開(kāi)發(fā)相應(yīng)的解決方案。目前，多數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略是根據(jù)整車相應(yīng)靈敏度，將發(fā)動(dòng)機(jī)的不平衡激勵(lì)轉(zhuǎn)化為繞中間汽缸中心線的振動(dòng)，即繞整車坐標(biāo)Z軸方向的振動(dòng)。三缸機(jī)的懸置系統(tǒng)一方面為了解決不平衡力矩，只能增大懸置系統(tǒng)的阻尼來(lái)增大動(dòng)力總成的阻尼比，從而抑制系統(tǒng)的共振響應(yīng)幅值，但不能過(guò)高，否則會(huì)影響懸置在發(fā)動(dòng)機(jī)高速工況時(shí)的隔振性能。另一方面，為了解決三缸機(jī)的點(diǎn)火激勵(lì)，懸置系統(tǒng)需要大大降低剛度，特別是整車X方向的動(dòng)剛度。這樣以來(lái)，三缸發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成的振動(dòng)激勵(lì)對(duì)整車的影響可以基本控制，但排氣系統(tǒng)是與發(fā)動(dòng)機(jī)直接相連的，所以對(duì)排氣系統(tǒng)的激勵(lì)還是要復(fù)雜的多，并且根據(jù)動(dòng)力總成的不平衡控制策略，會(huì)表現(xiàn)出明顯不同的振動(dòng)特性。這就導(dǎo)致排氣系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)必須面對(duì)不同的邊界數(shù)據(jù)。

具體來(lái)說(shuō)，三缸發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)排氣系統(tǒng)的不利影響具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，首先最直接的影響在于對(duì)波紋管之前的部分，大部分情況下是緊耦合催化器。緊耦合催化器與發(fā)動(dòng)機(jī)完全剛性連接，隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起振動(dòng)，復(fù)雜的振動(dòng)激勵(lì)對(duì)催化器的耐久設(shè)計(jì)是巨大考驗(yàn)，在設(shè)計(jì)和驗(yàn)證過(guò)程均要有足夠的重視，特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)共振耐久試驗(yàn)中，要對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行足夠的驗(yàn)證。其次是排氣系統(tǒng)中的波紋管和橡膠吊塊等隔振元件，由于發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜的振動(dòng)激勵(lì)，隔振元件的開(kāi)發(fā)邊界數(shù)據(jù)變得復(fù)雜，變相增加了隔振性能要求，這都是新的課題。最后，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)冷端的模態(tài)設(shè)計(jì)、吊掛位置和吊鉤設(shè)計(jì)也變得更加重要了，并且車企會(huì)提出更高更細(xì)致的技術(shù)要求，例如對(duì)排氣吊鉤的動(dòng)剛度要求。歸根結(jié)底是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)對(duì)車內(nèi)振動(dòng)噪聲性能影響的概率和程度都已提高，那排氣系統(tǒng)冷端作為主要傳遞路徑之一，則整個(gè)路徑上的各零組件開(kāi)發(fā)都顯得更加重要，驗(yàn)證過(guò)程中，正確客觀的評(píng)價(jià)排氣系統(tǒng)對(duì)車內(nèi)振動(dòng)噪聲的貢獻(xiàn)量，并取得客戶的認(rèn)可將是至關(guān)重要的工作。

2.2 直噴發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)排氣系統(tǒng)性能的挑戰(zhàn)

首先介紹下發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)排氣噪聲源的影響因素，排氣噪聲是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)最主要的噪聲源之一，排氣噪聲一般比發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)噪聲高10-15 dB（A），發(fā)動(dòng)機(jī)全負(fù)荷工作時(shí)，排氣開(kāi)始時(shí)汽缸內(nèi)燃?xì)鉁囟雀哌_(dá)800-1000℃，汽缸壓力高達(dá)幾十甚至上百個(gè)大氣壓，由于這時(shí)汽缸內(nèi)壓力比排氣管內(nèi)壓力高很多，排氣為超臨界流動(dòng)，氣流速度可達(dá)550-700 m/s，這個(gè)階段稱為強(qiáng)制排氣階段。然后是自由排氣階段，這個(gè)階段雖然占整個(gè)排氣時(shí)間的百分比不大，但排出廢氣量可達(dá)60%以上。廢氣從排氣門 高速?zèng)_出，沿著排氣管道進(jìn)入消聲器，最后從尾管排出，整個(gè)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生寬頻帶的排氣噪聲。

排氣噪聲頻譜常包含以下頻率成分：基頻排氣噪聲，管道內(nèi)氣柱共振噪聲，排氣歧管處的氣流吹氣聲，廢氣噴注和沖擊噪聲，汽缸亥姆霍茲共振噪聲，氣門桿背部的渦流噪聲和排氣管道內(nèi)壁的紊流噪聲。排氣基頻噪聲是最主要成分，頻率為：

影響發(fā)動(dòng)機(jī)排氣噪聲的主要因素是：汽缸壓力、排氣門直徑、發(fā)動(dòng)機(jī)排量以及排氣門開(kāi)啟特性等，汽缸壓力決定了排氣噪聲的最大值。對(duì)同一發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，影響排氣噪聲最大的因素是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷。

根據(jù)以往項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，目前主流的非直噴發(fā)動(dòng)機(jī)，最大缸內(nèi)燃料壓力大概70 Bar左右，而直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的最大缸壓約100 bar，相比于歧管噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)最大爆發(fā)壓力提高了40%以上。所以直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣噪聲峰值相對(duì)歧管噴射發(fā)動(dòng)機(jī)將大幅提高，這對(duì)排氣系統(tǒng)開(kāi)發(fā)是巨大挑戰(zhàn)。

圖2是筆者經(jīng)歷過(guò)的一個(gè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)對(duì)比，用相同排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，一個(gè)1.0排量的直噴增壓發(fā)動(dòng)機(jī)與一個(gè)1.5排量的非直噴增壓發(fā)動(dòng)機(jī)尾管噪聲曲線相當(dāng)，而且在大多數(shù)轉(zhuǎn)速上高于非直噴發(fā)動(dòng)機(jī)，可見(jiàn)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣噪聲能量之大。

在結(jié)構(gòu)性噪聲方面，直噴發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)消聲器開(kāi)發(fā)同樣具有挑戰(zhàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的高階次基頻噪聲可以激勵(lì)起消聲器殼體或隔板800 Hz以上的模態(tài)。在當(dāng)前各主機(jī)廠倡導(dǎo)輕量化設(shè)計(jì)思想的背景下，消聲器殼體和隔板模態(tài)要達(dá)到800至1000Hz，難度可想而知。在結(jié)構(gòu)性噪聲開(kāi)發(fā)方面，消聲器隔板和殼體的壓力控制同樣非常重要，否則，消聲器的結(jié)構(gòu)性共振噪聲根本不可能達(dá)標(biāo)。為此，消聲器隔板和殼體的尺寸控制、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、以及消聲器生產(chǎn)工藝必須嚴(yán)格把關(guān)。

2.3 電控標(biāo)定數(shù)據(jù)對(duì)排氣系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的影響分析

發(fā)動(dòng)機(jī)電控標(biāo)定開(kāi)發(fā)對(duì)排氣系統(tǒng)的影響可以分為兩個(gè)方面，一是技術(shù)方面，發(fā)動(dòng)機(jī)電控標(biāo)定系統(tǒng)更新后，發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲源將會(huì)有所變化，勢(shì)必影響到排氣系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的邊界條件。根據(jù)某公司的研究案例，如下圖，紅藍(lán)曲線分別表示調(diào)整點(diǎn)火提前角前后的車內(nèi)噪聲曲線，根據(jù)結(jié)果，僅僅調(diào)整點(diǎn)火提前角，就可以改變車內(nèi)噪聲2 dB（A）以上，見(jiàn)圖3。

圖4是筆者開(kāi)發(fā)過(guò)的一個(gè)項(xiàng)目的測(cè)試數(shù)據(jù)，圖示三條曲線顯示的是同一方案在不同標(biāo)定數(shù)據(jù)情況下測(cè)試的尾管噪聲數(shù)據(jù)，測(cè)試結(jié)果差距明顯。根據(jù)以上兩個(gè)案例，可以很明顯的看到電控標(biāo)定數(shù)據(jù)確實(shí)對(duì)排氣噪聲源具有重要影響。

發(fā)動(dòng)機(jī)電控標(biāo)定對(duì)排氣系統(tǒng)開(kāi)發(fā)第二個(gè)方面的影響是開(kāi)發(fā)流程方面，眾所周知，發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，變更頻繁，往往在整車開(kāi)發(fā)的最后階段才鎖定最終版本數(shù)據(jù)，此時(shí)，若發(fā)現(xiàn)排氣系統(tǒng)性能變差，而開(kāi)發(fā)周期將盡，將導(dǎo)致排氣系統(tǒng)供應(yīng)商陷入非常困難的境地。

根據(jù)以上兩個(gè)方面的影響，排氣系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，特別是調(diào)音開(kāi)發(fā)必須做出適當(dāng)調(diào)整，一是調(diào)音之前對(duì)各方面邊界數(shù)據(jù)需要細(xì)致確認(rèn)，根據(jù)目前經(jīng)驗(yàn)，標(biāo)定數(shù)據(jù)至少在完成60%以上才可以作為調(diào)音輸入使用，否則極有可能將導(dǎo)致開(kāi)發(fā)工作反復(fù)進(jìn)行，導(dǎo)致極大浪費(fèi)，這在直噴發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目中表現(xiàn)更加明顯。二是當(dāng)標(biāo)定最終完成之后，需對(duì)排氣系統(tǒng)性能進(jìn)行再確認(rèn)，確保整車振動(dòng)噪聲性能符合指標(biāo)。

2.4 懸置系統(tǒng)及其開(kāi)發(fā)流程的影響

根據(jù)目前的經(jīng)驗(yàn)，排氣系統(tǒng)模態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，排氣系統(tǒng)的一階Z向彎曲模態(tài)要避開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火激勵(lì)和動(dòng)力總成的Z向平動(dòng)、X向和Y向轉(zhuǎn)動(dòng)剛體模態(tài)，否則很有可能引發(fā)共振，嚴(yán)重影響整車的振動(dòng)噪聲性能和零部件的耐久性能。由于懸置系統(tǒng)是動(dòng)力總成剛體模態(tài)的直接決定因素，因此懸置系統(tǒng)就直接影響排氣系統(tǒng)模態(tài)設(shè)計(jì)目標(biāo)。并且，由前面論述可知，由于三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)特殊性、動(dòng)力總成平衡策略復(fù)雜性、懸置系統(tǒng)匹配難度大大增加，這一系列問(wèn)題導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)排氣的振動(dòng)激勵(lì)變得復(fù)雜、多變、不可預(yù)知，因此懸置系統(tǒng)，或者說(shuō)動(dòng)力總成剛體模態(tài)作為排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)輸入的必要性就更高了。

圖2

圖3

圖4

另一方面，李松波博士曾經(jīng)研究過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)對(duì)排氣系統(tǒng)模態(tài)分析的影響，結(jié)論認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)對(duì)排氣系統(tǒng)模態(tài)分析有重要作用，是正確分析排氣系統(tǒng)動(dòng)力特性不可或缺的組成部分。反之，對(duì)排氣系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的重要性也進(jìn)行了論述分析，結(jié)果顯示，考慮排氣系統(tǒng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的固有頻率變化不明顯，但是解耦率有較明顯的波動(dòng)，尤其對(duì)于解耦率不佳的發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)，影響顯著。當(dāng)然，筆者經(jīng)歷的一些項(xiàng)目試驗(yàn)數(shù)據(jù)也側(cè)面說(shuō)明這個(gè)結(jié)論，通過(guò)在整車布置狀態(tài)的模態(tài)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，懸置系統(tǒng)對(duì)排氣系統(tǒng)固有頻率波動(dòng)敏感，在一些階次上，波動(dòng)在5Hz左右。當(dāng)然在實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中，不可能通過(guò)改變懸置剛度來(lái)解決排氣系統(tǒng)的問(wèn)題，但是排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證時(shí)必須以階段凍結(jié)的懸置方案為邊界，并且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計(jì)變更或優(yōu)化后，應(yīng)該驗(yàn)證懸置對(duì)排氣系統(tǒng)動(dòng)力性的影響，根據(jù)分析結(jié)果適當(dāng)調(diào)整排氣系統(tǒng)的組件參數(shù)，來(lái)適應(yīng)新的激勵(lì)環(huán)境，在三缸發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目中，尤其需要注意這一點(diǎn)。

如前面所述，懸置系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)之間相互影響，這勢(shì)必要求整車項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中，兩個(gè)系統(tǒng)之間需要更多的互動(dòng)和相互協(xié)調(diào)，相互提供給對(duì)方輸入進(jìn)行開(kāi)發(fā)驗(yàn)證。最終，開(kāi)發(fā)驗(yàn)證完成后，需驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)激勵(lì)對(duì)車內(nèi)振動(dòng)噪聲的影響。

3 總結(jié)與展望

汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)是非常復(fù)雜的，再加上新技術(shù)更新速度加快，工作工況也比較多變。本次實(shí)踐研究與原理探尋，與現(xiàn)實(shí)多多少少存在一些差距。但是，對(duì)于該領(lǐng)域的研究與實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中所突出存在的一些問(wèn)題，進(jìn)行了大體概括，本文著重對(duì)排氣系統(tǒng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的環(huán)境和邊界數(shù)據(jù)變化展開(kāi)了分析，并且結(jié)合著現(xiàn)實(shí)實(shí)際，簡(jiǎn)要提出了幾點(diǎn)針對(duì)排氣消聲器系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)驗(yàn)證的思路和方向，旨在提高消聲器的設(shè)計(jì)精度，縮短設(shè)計(jì)周期，對(duì)其他從業(yè)者的研究工作起到拋磚引玉的作用。

當(dāng)然，還有很多方面未及敘述，這正是我們下一步的研究方向，例如，各個(gè)標(biāo)定參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣噪聲源的具體影響，隔振元件在三缸發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成中的具體開(kāi)發(fā)，輕量化設(shè)計(jì)時(shí)采用薄壁材料后如何保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等等。