论文摘要
内燃机排气降噪的最简单和最普遍的措施就是通过加装排气消声器,设计消声性能良好且对内燃机输出功率影响较小的排气消声器一直是内燃机噪声控制中的重要课题之一。排气消声器中的内部结构尺寸参数变化对消声降噪效果有一定的影响,在以往的研究中常常是通过设计者的经验和现场试验来进行前期的开发设计。本文针对一款含有四个扩张腔的抗性消声器的结构进行分析,确定这款消声器的各个腔体长度比例分配为研究的对象.通过GT-POWER仿真软件模拟计算和实际试验的对比分析,得出各腔容积变化对消声器整体消声性能的影响,这对消声器的开发设计具有重要的意义,故将其作为本文研究的主要内容和目的。本文主要研究的原消声器模型是4100QBZ内燃机的排气消声器。首先运用消声器的消声基础理论对消声器原模型的结构进行分析,制定研究腔体长度比例变化的试验方案。然后利用GT-MUFFLER仿真建模软件建立消声器的三维模型,并利用GT-POWER仿真软件搭建消声器的传递损失计算平台和压力损失计算平台。通过仿真模拟计算各组试验方案的消声器,得出其声学性能和阻力特性,并初步确定消声器各个扩张腔对整体消声性能的影响。随后将各个消声器加工制造成样件,并按照国家测量标准进行内燃机台架试验,得出消声器的声学性能试验结果,并与仿真模拟结果进行对比分析。最终得出本文结论并验证仿真模拟数据的可靠性。研究结果表明：改变消声器起始端的扩张腔腔体长度,能改善内燃机低转速下的消声性能,对低中频率范围内的消声效果有明显的作用,对高频率范围内的作用不明显；改变消声器末端的扩张腔腔体长度能对整个转速范围内起到改善消声效果的作用,提高内燃机排气噪声的整体降噪量；改变中间扩张腔的腔体长度仅仅对某个小频率范围下的消声性能得以改善,对其余的范围内的消声效果基本没有作用。通过内燃机排气消声器的各个扩张腔腔体长度比例变化研究能对消声器的结构设计提供理论帮助,对整个消声器各个腔体分配比例设计就能更合理,消声效果也会更理想。