摘要:对某型摩托车消声器的降噪改进方案进行评价。从主观评价、噪声源定位试验对比评价、升速工况和稳速工况下的排气噪声测试对比评价三方面验证,证明了改进方案的有效性。
排气噪声是摩托车的主要噪声源,降低排气噪声的关键是排气消声器的设计。设计效果的好坏需要采用必要的方案和手段来验证。
国内的学者以前主要通过以下等几种方法来验证:刘文礼主要以传递损失和压力损失作为评价指标对改进前后的消声器进行对比。曾向阳采用ThurStone比较判断法则进行主观评价判断消声器的改进效果。彭菊生通过实验测出消声量表明设计方案的有效性。张袁元等通过检测整车通过噪声的降低量来验证改进方案的有限性。
本文基于企业现有试验设备和实际情况,通过主观评价和试验评价相结合的方法来验证排气消声器改进设计的效果。其中试验评价包括新、旧消声器的整车噪声源定位试验对比评价,新、旧消声器升速工况排气噪声试验对比评价和新、旧消声器稳速工况排气噪声试验对比评价。
1 消声器改进方案简介
1.1旧消声器结构简介
笔者所在公司的某款车型的消声器在发动机中高转速时噪声偏大,市场反应强烈,对销售业绩造成了较大不良影响。所以需要对此款消声器进行分析研究和改进。图1为改进前的旧消声器结构。可以看出此消声器为共振式、扩张式和多腔室及其他消声结构组成的复合式抗性消声器。抗性消声器主要适用于降低中频噪声,对高频噪声的消声效果差。
对此消声器建立了三维模型,并运用PATRAN软件进行了有限元的仿真分析,然后结合前期的经验和排气噪声测试试验的数据,提出了改进方案。因本文的着重点不是改进方法,因此具体的内容不在此详细说明。
1.2改进后新消声器结构简介
图2为改进后新消声器的结构图,相对于旧消声器结构,增加了性吸音玻璃棉,增加了气流的回旋插管,使之成为了结构更为复杂的阻抗复合式消声器。
可以通过对消声器进行主观对比评价和客观试验对比评价相结合的方案来验证改进效果。
2 消声器降噪效果的主观评价
2.1主观评价方法
主观评价包括静态评价和动态评价。静态评价为整车保持空档,静止状态下分别评价怠速、加速及高转速时的消声器噪声。动态评价为在驾乘状态下分别评价低速、加速和高速时的消声器噪声。
选定主观评价参与人员,要求具有一定的主观听音评价经验。包括道路试验人员、成车检验人员、技术设计人员、噪声测试人员和销售人员。选定试验场地,背景噪声不大干40 dB(A) 。准备旧消声器和新消声器各一根及整车一辆。先后把两根消声器装在整车上,使用五分制打分评价方式,依次进行静态和动态对比评价。
2.2评价结果
由表2计算得出旧消声器的平均得分2.8,没有达到及格等级,噪声为不可接受。由表3计算出新消声器的平均得分为3.3,达到及格等级,噪声为可以接受。综合两表对比,可以看出新消声器在高速状态下的噪声更低,更使人可以接受。证明新消声器消声效果更好,改进是有效的。