某汽油机声学包设计研究

摘 要：某汽油机整机噪声较突出，通过开发设计发动机声学包，包括发动机缸盖护罩隔声罩、正时齿轮室隔声罩、减振皮带轮隔声罩，对其进行被动降噪，能有效降低该发动机外特性噪声，为整机噪声的降低做出重大贡献。

关键词：整机噪声；隔声罩；被动降噪

中图分类号：U462.1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988（2018）22-171-02

Abstract： The noise of a gasoline engine is prominent. Passive noise reduction is carried out by developing and designing the engine acoustic package， which includes acoustic enclosure of the engine cylinder head shield， timing gear room and shock absorber pulley. Which effectively reduce the external characteristic noise of the engine， and make a significant contribution to the noise reduction of the engine.

Keywords： Engine Noise； Acoustic Enclosure； Passive Noise Reduction

CLC NO.： U462.1 Document Code： A Article ID： 1671-7988（2018）22-171-02

前言

目前，各大主机厂在解决发动机噪声、异响等问题时，均从主动降噪、被动降噪两方面出发，对整机噪声进行优化。主动降噪包括对发动机的燃烧噪声优化、机械噪声优化、气流噪声优化；被动降噪包括对发动机声学包的设计、发动机舱的声学设计等。其中发动机声学包设计是周期、成本、效果均最优的方案，能有效解决发动机的辐射噪声。

某汽油机整机噪声较突出，通过开发设计发动机声学包，包括发动机缸盖护罩隔声罩、正时齿轮室隔声罩、减振皮带轮隔声罩，对其进行被动降噪，能有效降低该发动机外特性噪声，为整机噪声的降低做出了重大贡献。

1 问题分析

某汽油机在研发阶段发现存在机油泵噪声突出、正时系统噪声突出、进气歧管辐射噪声突出等问题，考虑到发动机在整车的安装位置，发动机上方是主要辐射面，按照声音的“源-路径-接受者”模型，为了最大限度的降低发动机噪声对整车噪声的影响，在发动机的上方、正时盖板、减振皮带轮处增加声学包，利用声学包的吸隔音特性来降低发动机的噪声。

发动机声学包一般采用聚氨酯材料发泡成型，利用多孔隙结构增加声音传递路径，降低四方平均噪声，提升声品质。

该汽油机的整机声学包设计方案如图1所示。

2 缸盖护罩隔音垫设计

原缸盖护罩盖板只有装饰作用，且与发动机不能充分贴合，基本无吸隔音性能，发动机产生的噪音通过盖板向外辐射、传播。

为降低发动机上方的噪声，根据发动机和整车的布置边界，设计缸盖护罩隔音垫，如图2所示。

缸盖护罩隔音垫采用PU发泡材料，为了具有最佳的吸音效果，密度设置为（250±25）kg/m3，在保证不与边界干涉的情况下隔音垫最薄处厚度在15mm以上，最厚处达65mm，其燃烧特性满足GB/T2408中V-0级要求。

3 正时齿轮室隔音垫

原正时齿轮室盖板仅起到密封正时齿轮室功能，基本无吸、隔音性能，发动机凸轮轴正时、皮带、张紧器等附件产生的噪音通过盖板向外辐射，为降低发动机前端的噪声，在正时盖板外设计隔音垫进行吸音，如图3所示。

正时齿轮室隔音垫采用PU发泡材料，表面1mm自结皮，密度为（220±25）kg/m³，隔音垫基础厚度25mm，其燃烧特性满足GB/T2408中V-0级要求。

4 减振皮带轮隔音垫设计

原减振皮带轮处振动噪音较大，机油泵链条与曲轴啮合阶次噪声突出，需要设计减振垫来降低振动噪声。

减振皮带轮隔音垫由吸音垫、盖板、衬套、橡胶套组成，吸音棉采用PU发泡材料，密度为（60±10）kg/m³，其燃燒特性满足GB/T2408中V-0级要求；盖板材料为PA66+GF35，橡胶套材料为NBR，如图4所示。

5 效果验证

综合以上优化措施，对优化后发动机进行了NVH测试，优化后整机外特性噪声平均降低了3-5dB（A），如图5所示。

6 结语

通过对该汽油机的声学包设计，包括：发动机缸盖护罩隔声罩、正时齿轮室隔声罩、减振皮带轮隔声罩，对其进行被动降噪，能有效降低该发动机外特性噪声，为整机噪声的降低做出了重大贡献，圆满的完成了该机型的开发任务，促进了该机型的品牌向上。

参考文献

[1] 陈楠.汽车振动与噪声控制[M].北京：人民交通出版社，2005.

[2] 杨庆佛.内燃机与噪声控制[M].太原：山西人民出版社，1985.

[3] 武艳波.发动机噪声源识别及控制技术[D].中北大学，2007.

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