[摘要]：文章闡述了一款渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣噪聲的解決過程。首先通過測(cè)試手段排查出問題源并鎖定問題頻段。再通過Virtual.Lab 與Star-CCM 仿真軟件計(jì)算穿孔消聲器的傳遞損失以及流體壓力損失，然后根據(jù)仿真結(jié)果制作樣件，通過阻抗管驗(yàn)證仿真結(jié)果的有效性。最后實(shí)車驗(yàn)證表明，在渦輪增壓器壓氣機(jī)進(jìn)氣口與出氣口增加穿孔消聲器可以有效控制加速時(shí)的氣流噪聲。關(guān)鍵字：噪聲振動(dòng)、渦輪增壓器、進(jìn)氣系統(tǒng)、消聲器、聲學(xué)仿真前言渦輪增壓器應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)上可以提升汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性。但也會(huì)嚴(yán)重影響汽車的NVH性能。廢氣渦輪增壓器以前更多應(yīng)用在柴油車上，目前汽油車也較普遍使用，特別是乘用車，這使得針對(duì)渦輪增壓器NVH 性能的優(yōu)化受到各大車企的重視。廢氣渦輪增壓器典型的工作轉(zhuǎn)速范圍十萬到二十萬轉(zhuǎn)每分，壓氣機(jī)側(cè)葉輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流噪聲能量主要集中在[1.5-3]kHz 頻段[1],加速工況下，葉輪高速旋轉(zhuǎn)至十幾萬轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的氣流噪聲通過進(jìn)氣管口輻射出來，被駕駛員感知。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升，被掩蓋在發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲中。相對(duì)于非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，搭載有渦輪增壓器的車型需要解決加速工況下[1.5-3]kHz 的進(jìn)氣氣流噪聲問題。針對(duì)渦輪增壓器的氣流噪聲問題，國內(nèi)外已不乏學(xué)者對(duì)其產(chǎn)生原理有較深的研究[2]-[4]，從些研究論文來看，目前對(duì)渦輪增壓器的氣流噪聲問題，更多的采用穿孔板結(jié)構(gòu)的共振式消聲器來抑制氣流噪聲。該類消聲器較簡(jiǎn)單擴(kuò)張腔具有結(jié)構(gòu)小的優(yōu)勢(shì)，便于在進(jìn)氣系統(tǒng)附近布置。同時(shí)流體壓力損失小，對(duì)動(dòng)力性影響較小。文獻(xiàn)[2]設(shè)計(jì)的消聲器遞損失有效帶寬在1800~3000Hz 范圍內(nèi)，但是頻帶內(nèi)谷值較低，平均在20dB 左右，在2500Hz 附近約為17dB。主要原因在于論文中設(shè)計(jì)的消聲器僅有3 個(gè)共振腔，分布在1200Hz 的帶寬內(nèi)僅有3 個(gè)共振頻率顯得稀疏，導(dǎo)致谷值偏低。文獻(xiàn)[4]設(shè)計(jì)的消聲器傳遞損失比較理想。論文采用理論公式進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，未考慮各腔之間的相互影響，有一定的局限性。當(dāng)內(nèi)管徑較大以至于接近平面波截止頻率的極限時(shí)[5]，管內(nèi)需要考慮高次波。在Virtual.Lab 中可以很好解決該問題。對(duì)于接近但未達(dá)到截止頻率時(shí)，可以利用AML 屬性賦予出口端。對(duì)于超過截止頻率的分析時(shí)，必須考慮高次波，通過仿真設(shè)置可以方便增加（0,1）階及其以上模態(tài)進(jìn)行分析。1 問題描述某帶渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的SUV 車型，部分油門緩加速到1800 轉(zhuǎn)-2200 轉(zhuǎn)之間，車內(nèi)能明顯感知到進(jìn)氣系統(tǒng)產(chǎn)生的“噓噓”聲。車速持續(xù)上升到2500rpm 以上后，該異響聲逐漸被其它噪聲掩蓋。2 問題分析2.1 噪聲源判定該異響“噓噓”聲出現(xiàn)時(shí)，渦輪增壓器已介入工作，根據(jù)渦輪增壓器的技術(shù)參數(shù)知，其主要工作轉(zhuǎn)速在[80000-180000]rpm，隨著松油門泄氣聲出現(xiàn)而消失。初步懷疑渦輪增壓器為噪聲源。為驗(yàn)證這一猜測(cè)，將渦輪增壓器泄壓閥置于常開狀態(tài)，經(jīng)主觀駕評(píng)與測(cè)試發(fā)現(xiàn)該異響消失，由此判定渦輪增壓器為該噪聲源。2.2 制定解決方案初期考慮進(jìn)氣系統(tǒng)管道隔聲能力差，導(dǎo)致渦輪增壓器產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲，經(jīng)管道輻射到發(fā)動(dòng)機(jī)艙，進(jìn)而傳入車內(nèi)。因此在進(jìn)氣空濾器、壓氣機(jī)進(jìn)出口管路以及進(jìn)氣管路上用大能隔音材料包裹后，經(jīng)駕評(píng)該異響得到抑制。考慮到增加管道隔聲能力成本將會(huì)大幅增加，且受到空間布置限制等原因，最終未考慮用這種方案。結(jié)合文獻(xiàn)[1]-[4]，最終考慮在進(jìn)氣系統(tǒng)管路上布置適當(dāng)?shù)墓苈废暺鱽硪种茐簹鈾C(jī)加速時(shí)的氣流噪聲。并且該消聲器外壁需要有一定隔聲能力，否則達(dá)不到預(yù)期的消聲效果。測(cè)試主駕右耳與進(jìn)氣口處的噪聲，如圖1、圖2，利用LMS 軟件不斷回放濾波分析，發(fā)現(xiàn)主駕右耳過濾[1320,3000]Hz 噪聲后異響聲消失。因此所設(shè)計(jì)的管路消聲器在[1320,3000]Hz 應(yīng)有較大的傳聲損失能力，應(yīng)大于20dB 以上。