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发动机壳体辐射噪声优化设计
来源:摩托车技术  作者:佚名  2017-04-23 09:15:51

    摘要:本文以某摩托车为研究对象,通过对摩托车进行车外通过噪声试验,发动机右壳体模态试验,发现该车工作时,在其右侧面存在1kHz附近的共振频率。采用有限元法研究壳体的振动特性,通过改变壳体结构的形状,改善壳体的振动噪声特性。

    研究发动机壳体辐射噪声,需要对整车及发动机做相关的噪声试验,以了解发动机壳体在振动激励下,壳体所辐射噪声的大小、方向、噪声的频率构成等,为下一步在理论上分析发动机壳体振动、噪声特性提供相关参数以,并为发动机壳体振动、噪声特性优化提供依据。
    本文以某摩托车为例,通过对摩托车进行车外通过噪声试验,发动机右壳体模态试验,发现该车工作时,在其右侧面存在1kHz附近的共振频率。采用有限元法研究壳体的振动特性,最终通过改变壳体结构的形状,改善壳体的振动噪声特性。

    1 摩托车车外通过噪声试验
    按照GB 16169-2005《摩托车和轻便摩托车加速行驶噪声限值及测量方法》的要求对摩托车进行车外通过噪声试验。噪声测试设备采用的是丹麦B&K公司的通过噪声测试系统,分析系统采用丹麦B&K公司的PULSE Labshop Version分析软件,试验结果如表1所示。

    试验结果表明:该型号摩托车的车外加速行驶噪声值为86.26 dB(A),不满足法规规定的标准要求,发动机右侧的噪声大于左侧。为进一步了解发动机右侧的噪声特性,对发动机右侧的频谱图及功率谱阵图进行分析,图1为发动机右侧频谱图,图2为发动机右侧功率谱阵图。



    由图1,图2可知,该型号摩托车右侧面在3挡加速过程中,在I kHz附近发生了共振现象。

    2 发动机壳体模态试验
    为了进一步了解发动机壳体的振动特性,对发动机右壳体进行自由模态试验。发动机右壳体的悬挂方式如图3所示:

    对壳体进行自由模态分析,得到壳体的固有频率和振型,表2为发动机壳体的前8阶固有频率。

    由表2可知:该发动机壳体的第4阶频率为1 126.9 Hz,进而说明壳体在振动的激励下,在1 kHz附近发生了共振,进而!旬外辐射大量的噪声。图4为壳体在1 126.9 Hz的振型图。

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