羅俊，王英杰，李歡，陳尚尚

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

前言

隨著汽油技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，人們對(duì)汽車的要求越來越高，其中，NVH是人們對(duì)汽車評(píng)價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo)。而發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲又是汽車 NVH評(píng)價(jià)中的重要一項(xiàng)。降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲可以從兩個(gè)方面進(jìn)行：一是從根本上降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的激勵(lì)源；二是從傳遞路徑上，減小噪聲的傳遞噪聲。本文主要研究的是通過在發(fā)動(dòng)機(jī)減震皮帶輪上增加一個(gè)隔音罩，從傳遞路徑上降低發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲。

1 減震皮帶輪隔音罩原理及結(jié)構(gòu)

1.1 隔音罩原理

發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，燃燒室內(nèi)混合氣的燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量噪聲，噪聲會(huì)通過活塞連桿傳遞給曲軸后，再由曲軸傳遞給前端減震皮帶輪最終傳遞到空氣外界。同時(shí)，活塞連桿及曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的噪聲同樣也會(huì)通過減震皮帶輪傳遞給空氣外界。而減震皮帶輪本身的設(shè)計(jì)類似于個(gè)喇叭口形式，具有一定放大噪聲的作用。在減震皮帶輪上增加一個(gè)隔音罩，隔音罩主要包括發(fā)泡聚氨酯材料，可以吸收阻擋噪聲的傳遞，降低發(fā)動(dòng)機(jī)前端的噪聲。

1.2 隔音罩結(jié)構(gòu)

減震皮帶輪隔音罩結(jié)構(gòu)如下圖所1示，主要包括發(fā)泡隔音棉、襯板、鋼襯套、橡膠襯套。其中隔音棉材料主要為發(fā)泡聚氨酯，具備良好的吸收噪音的效果，襯板一方面起著支撐的用作，另一方面也起著阻斷噪音的作用。

減震皮帶輪隔音罩通過四個(gè)螺栓安裝于減震皮帶輪中，安裝示意圖如下所示：

圖1 隔音罩分解圖

圖2 隔音罩安裝示意圖

2 隔音罩效測試研究

2.1 測試準(zhǔn)備

為驗(yàn)證減震皮帶輪隔音罩的隔音效果，分別制作不用硬度下的發(fā)泡材料搭載發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行測試。測試硬度主要所括11、14、17、22、26、54，測試的工況主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)外特性工況點(diǎn)、小負(fù)荷加速工況、怠速工況。噪聲采集傳感器布置位置主要所括：發(fā)動(dòng)機(jī)前方1m、進(jìn)氣側(cè)1m、排氣側(cè)1m、上方1m及減振皮帶輪近場0.25m。

2.2 測試數(shù)據(jù)及分析

外特性工況點(diǎn)前方1m（下圖3）：圖中粗紅線為原始狀態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)前方1m噪聲，加裝減震皮帶輪隔音罩前方1m噪聲均有不同程度的降低。發(fā)泡材料硬度過硬或過軟都會(huì)降低降噪效果，其中發(fā)泡材料硬度為14時(shí)（圖中粗藍(lán)線）的降噪性能表現(xiàn)最好，降噪工況點(diǎn)最好轉(zhuǎn)速為1920r/min，加裝前噪音為81.4dB，加裝后為79.4dB。降低幅度為1.5dB。

圖3 外特性工況點(diǎn)前方1m

圖4 外特性工況點(diǎn)減震皮帶輪近場0.25m

外特性工況點(diǎn)減震皮帶輪近場0.25m（上圖4）：圖中粗的紅線為原始狀態(tài)噪聲，加裝減震皮帶輪隔音罩后前端近場噪聲明顯降低，其中發(fā)泡材料硬度為14時(shí)的隔音罩降噪效果最好，降噪工況點(diǎn)最好轉(zhuǎn)速為 1920r/min，加裝前噪音為90dB，加裝后為87.7dB。降低幅度為2.3dB。

小負(fù)荷加速工況減震皮帶輪近場0.25m（下圖5）：小負(fù)荷加速工況近場圖譜中可以看出發(fā)泡材料硬度為 14隔音罩聲學(xué)性能最好。

圖5 小負(fù)荷加速工況減震皮帶輪近場0.25m

怠速工況減震皮帶輪近場0.25m噪聲（下圖6）：怠速工況硬度為17度的隔音罩最好，14次之。通過各給工況對(duì)比，發(fā)泡材料為14的隔音罩在本次試驗(yàn)中的聲學(xué)性能表現(xiàn)最好。

圖6 怠速工況減震皮帶輪近場0.25m

下面對(duì)發(fā)泡材料硬度為14的隔音罩重點(diǎn)分析：

外特性工況不加裝隔音罩與加裝硬度為 14隔音罩四方平均對(duì)比（下圖7）：加裝發(fā)泡材料硬度為14的減振皮帶輪隔音罩，在WOT工況下單轉(zhuǎn)速點(diǎn)最高能降低1dB。

圖7 加裝與不加裝四方平均噪聲對(duì)比

外特性工況不加裝隔音罩與加裝硬度為 14隔音罩近場0.25m噪聲對(duì)比（下圖8）：加裝發(fā)泡材料硬度為14的減振皮帶輪隔音罩，在WOT工況下減振皮帶輪前端近場單轉(zhuǎn)速點(diǎn)最高降低2.4dB。

圖8 外特性工況近場0.25m噪聲對(duì)比

外特性工況不加裝隔音罩與加裝硬度為 14隔音罩前方1m噪聲對(duì)比（下圖9）：在外特性工況下前方1m噪聲中，加裝發(fā)泡硬度為 14的隔音罩前方 1m單轉(zhuǎn)速點(diǎn)最高降低1.6dB。

圖9 外特性工況前方1m噪聲對(duì)比

怠速工況不加裝隔音罩與加裝硬度為 14隔音罩四方平均噪聲對(duì)比（下圖10）：發(fā)泡材料硬度為14的堵頭怠速降噪0.7dB。

圖10 怠速工況四方平均噪聲對(duì)比

小負(fù)荷加速工況不加裝隔音罩與加裝硬度為 14隔音罩四方平均噪聲對(duì)比（下圖11）：發(fā)泡材料硬度為14的隔音罩小負(fù)荷加速工況四方平均單轉(zhuǎn)速點(diǎn)最高降噪1.4dB。

圖11 小負(fù)荷加速工況四方平均噪聲對(duì)比

小負(fù)荷加速工況不加裝隔音罩與加裝硬度為 14隔音罩近場0.25m噪聲對(duì)比（下圖12）：發(fā)泡材料硬度為14的隔音罩小負(fù)荷加速工況近場單轉(zhuǎn)速點(diǎn)最高降噪4.2dB。

圖12 小負(fù)荷加速工況近場0.25m噪聲對(duì)比

對(duì)以上各工況進(jìn)行總結(jié)分析，硬度為14的減震皮帶輪隔音罩在發(fā)動(dòng)機(jī)各工況點(diǎn)最大降噪數(shù)據(jù)如下表所示：

表1 各工況下最大降噪數(shù)據(jù)

從以上數(shù)據(jù)可知，隔音罩能有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)小負(fù)荷及外特性工況前端近場的噪聲。對(duì)怠速工況的噪聲降低能力有限。

3 結(jié)束語

通過對(duì)不同硬度下的減震皮帶輪隔音罩在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行不同工況下的噪聲測試，可以看出：

（1）隔音罩過硬或過軟隔音效果都有限，隔音罩硬度在一定值時(shí)才能達(dá)到最好效果；

（2）隔音罩在發(fā)動(dòng)怠速時(shí)隔音效果有限；

（3）隔音罩能有效降低近場噪音。

因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)減震皮帶輪隔音設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠ヅ錅y試，選出最有效的減震皮帶輪隔音罩。