1、22 AUTO TIMEFRONTIER DISCUSSION|前沿探讨进气口噪声的测试方法研究张昆中国汽车工程研究院股份有限公司 重庆市 401122摘 要：随着人们生活水平的日益提高，人们对汽车的舒适性要求越来越高。汽车的噪声是影响舒适性的关键因素之一，因此如何改善汽车噪声为当前汽车技术研究的重点方向之一。气噪声是车辆噪声的重要组成部分。本文基于某车辆在原车标准状态下，在整车半消试验室中，三档全加速（3G_WOT）工况下测得的进气口噪声，通过 GT-Power 软件建立进气系统和发动机耦合的声学仿真模型，通过对比其仿真值与试验测试值，得出该测试方法测得的进气口噪声包含发动机背景噪声的结论。
2、在节气门处接一段 1.1m 的白管，以此来将进气系统引出，并对车辆进行隔音处理，将测得的进气口噪声与模型仿真值进行对比，发现其结果基本一致。由此得出在节气门处接一段 1.1m 的白管来将进气系统引出的进气口噪声测试方法能更好地反应真实进气口噪声的结论。关键词：排气噪声GT-Power系统仿真进气口噪声声学随着生活水平的提高，车辆逐渐成为人们日常生活中必不可少的一部分，在日常出行中占据着重要的地位1-5。人们对车辆的要求不仅在其动力性、经济性等方面，对车辆的 NVH 性能也越来越重视，消费者对车辆的关注点不仅局限于其动力性、经济性，对汽车的 NVH 性能，尤其是内燃机噪声也越来越重视。目前汽车主
3、要依靠进气系统和排气系统进行噪声控制和声品质的调教。由于受机舱空间的限制，进气系统的布置空间非常狭小，而进气噪声在整车噪声中占据了较大的比例，因此进气系统的设计就显得尤为重要。在 NVH 性能中，噪声受到人们的关注度最大，噪声直接影响人们对一辆车品质好坏的判断。车辆噪声主要包括发动机燃烧噪声、路噪、胎噪、风噪等噪声。发动机噪声为车辆噪声的最大来源，可分为燃烧噪声、机械噪声和空气动力噪声，其中空气动力噪声包括进气噪声和排气噪声。进气噪声是车辆噪声的重要组成部分，控制与优化车辆噪声的一个重要途径就是通过优化进气系统的消声元件结构设计来进行进气噪声及进气声品质的调教6-10。进气系统距离发动机和前轮
4、轮胎很近，因此进气口噪声测试结果受到发动机噪声、车辆轮胎噪声等外界因素的影响，其测试方法对测试结果的影响较大，因此进气口噪声的测试方法对进气系统的噪声控制研究至关重要11-14。本文基于某车辆在整车半消试验室中进行进气口噪声测试，麦克风测点位于进气口处，通过 GT-Power 软件建立进气系统模型，并将进气系统与发动机耦合，通过比较进气口噪声仿真值与试验测试值，得出该测试方法测得的进气口噪声受到发动机背景噪声干扰的结论；在节气门处接一根1.1m 的白管，以此来将进气系统引出，达到排除发动机噪声的干扰的目的，并引走两个前轮噪声，用吸音棉盖住发动机机舱等方式进一步屏蔽干扰，麦克风测点布置在引出的进
5、气系统的进气口处，通过 GT-Power软件进行进气口噪声声学仿真，发现该测试方案进气口处噪声仿真值与试验值误差最大Research on Test Methods for Air Intake NoiseZhang KunAbstract：With the increasing improvement of peoples living standards,people have higher and higher requirements for the comfort of cars.Car noise is one of the key factors afecting comfort
6、,so how to improve car noise is one of the key directions of current automotive technology research.Gas noise is an important part of vehicle noise.Based on the air intake noise measured by a vehicle under the condition of three-speed full acceleration(3G_WOT)in the vehicle semi-elimination test roo
7、m under the standard state of the original vehicle,the acoustic simulation model of air intake system and engine coupling is established by GT-Power software,and the conclusion that the air intake noise measured by the test method includes engine background noise is concluded by comparing its simula
8、tion value with the test value.A 1.1m white tube is connected at the throttle to lead the air intake system out,and the vehicle is soundproofed,and the measured air intake noise is compared with the model simulation value,and the results are basically consistent.It is concluded that the inlet noise
9、test method of connecting a 1.1m white tube at the throttle to lead the intake system out of the air intake system can better reflect the real air intake noise.Key words：exhaust noise,GT-Power,system simulation,air intake noise,acousticsAUTO TIME 23 FRONTIER DISCUSSION|前沿探讨不超过 4.7%，且趋势基本一致。由此得出通过节气门
10、处接 1.1m 的白管，引出进气系统的方式，进气口测得的噪声更接近真实的进气噪声的结论。1 整车进气噪声测试实验就 我 整 车 进 气 噪 声 测 试 实 验 在 整 车半消实验室中进行。测试设备采用 LMS SCADAS Mobile 40 通道数据采集系统及麦克风等。实验时两个前轮用隔音箱隔离，以此排除两前轮胎噪对进气口噪声的干扰；现需要排除发动机噪声对进气口噪声的干扰，采用的方法是先在发动机上端铺一层吸音棉，再铺一层铅板，最后再铺一层吸音棉，同时发动机机舱周围使用铅板隔围，缝隙处用吸音棉填充。麦克风测点位于离进气口1.4m 处。实验环境与麦克风布置位置如图1 所示，进气口噪声测试 A 计
11、权结果如图 2所示，现需要验证此方法测得的进气口噪声是否能准确反应该车辆真实的进气口噪声。2进气系统仿真模型建立原车的进气系统模该车辆进气系统的结构如图 3 所示，进气系统由进气口、1/4 波长管、谐振腔 1、谐振腔 2 及空滤器组成。现基于GT-Power软件进行进气系统建模，并与已经建立的发动机模型耦合，建立声学仿真模型，模型如图 4 所示。图 3进气系统数模空滤器进气口波长管谐振腔1谐振腔214图 4进气系统与发动机声学仿真模型图谐振将在 GT-Power 软件中建立的进气系统与发动机的声学仿真模型进行进气口噪声声学性能仿真，仿真结果如图 5 所示。由该图可知，仿真值均低于试验值，但仿真
12、值与试验值的趋势基本一致，现怀疑是宽频的发动机背景噪声干扰了进气口噪声的测量，即测量的进气口噪声中包含了宽频的发动机背景噪声。3新测试方案设计与对比为了排除发动机背景噪声的干扰，在节气门口接一段 1.1m 的白管，白管的另一端接空气滤芯出口的波纹管处，以此来将进气系统引出，进气系统用扎带固定在固定架上，麦克风测点位于距离进气口 0.15m 处。进行试验时两个前轮用隔音箱隔离，在发动机机舱周围使用铅板隔围，缝隙处用吸音棉填充，发动机上端先铺一层吸音棉，再铺铅板，最后铺一层吸音棉，以此进行隔音，如图 6 所示。测试工况为三档全加速（3G_WOT），测 试 设 备 采 用 LMS SCADAS Mo
13、bile 40 通道数据采集系统。经过测试，进气口噪声测试 A 计权结果如图 7 所示。图 6进气噪声麦克风测点位置在 GT-Powe 软件中建立新的进气系统声学仿真模型，如图 8 所示。经过仿真计算，进气口噪声仿真值与测试值的对比如图 9 所示。由图 9 可知，试验测试值与仿真值结果基本吻合，最大误差为 4.7%，且趋势基本一致，所以该测试方法能较好地屏蔽发动机噪声、轮胎胎噪等干扰，可用于精度要求较高的进气口噪声测试。4结论本文通过本文基于原车标准状态下进行进气口噪声测试结果，通过 GT-Power 软件建立进气系统声学仿真模型，通过对比其图 1试验环境与传感器布置位置图 2进气口噪声 A
14、计权结果120110100908070PadB(A)6050403010002000 2500 3000 3500rpmRpm Extr(T1)OAorder 2order 4order 6order 84000 45005500图 5进气口噪声仿真值与试验值对比dBA1201151059585759080701200 1600 2000 2400 2800speedr/min实验值仿真值3000 3600 4000 4400 4800 520011010024 AUTO TIMEFRONTIER DISCUSSION|前沿探讨 作者简介张昆：工程师，从事汽车产品申报工作。仿真值与试验测试值，
15、发现其进气口噪声测试结果包含发动机背景噪声的结论，通过优化测试方案，进气口噪声测试值与模型仿真值结果基本一致，现得出以下结论（1）在原车状态下，测点布置在进气口处，测得的进气噪声包含了发动机噪声等干扰；（2）通过在节气门处接一段白管，来将进气系统引出，并对车辆做隔音处理的进气口噪声测试方法能更好地反应真实的进气口噪声。参考文献：1 刘劭航，李帅.浅谈汽车噪声的危害及来源 J.时代汽车，2022（04）：29-31.2 李恒，郝志勇，刘联鋆，等.多腔穿孔消声器声学特性三维时域计算及评估 J.浙江大学学报：工学版，2015（5）：6-11.3 袁建新，刘勇.某车型车身内部噪声控制分析与应用 J.景
16、德镇学院学报，2021，36（06）：38-41.4 方丹群.空气动力性噪声与消声器 M.1978.5 刘海胡先锋，郝志勇，刘联鋆，等.进气噪声源提取和空滤器声学性能优化 J.上海交通大学学报，2013，47（6）：6-12.6 金岩，郝志勇.针对通过噪声的空滤器声学特性研究与改进 J.浙江大学学报：工学版，2006，40（8）：4-10.7 谢桃贾维新.发动机结构噪声和进气噪声的数字化仿真及优化设计研究 D.浙江大学，2008.8 刘联鋆，郝志勇，刘迟.空气滤清器流动阻力与噪声特性的仿真和优化 J.汽车工程，2011（12）：6-11.9Liu C，Hao Z Y，Chen X R.Optimal design of acoustic performance for automotive air-cleanerJ.Applied Acoustics，2010，71（5）：431-438.10 田川超，张燕冲，李江曼.基于整车道路试验的汽车噪声评价内容概述 J.汽车工业研究，2021（04）：49-52.11 朱廉洁，季振林.汽车空气滤清器声学性能数值计算及分析 J.噪声与振动控制，2
