涡轮增压器气动噪声控制方法研究
2021-01-06孙云龙雷超群陈良吴广权占文锋段心林
车用发动机 2020年6期
孙云龙,雷超群,陈良,吴广权,占文锋,段心林
(广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广东 广州 511434)
采用涡轮增压技术可以极大提高发动机的升功率和升扭矩,同时可以提高发动机的燃油经济性,然而涡轮增压发动机搭载整车带来极大技术优势的同时,其噪声问题亦日趋凸显。涡轮增压器的噪声与转速有很大关系,其噪声一般随转速的提高而增大[1]。带涡轮增压器的发动机总噪声水平往往比不带涡轮增压器的发动机总噪声水平高2~3 dB[2]。为提高加速性能,往往要求发动机在更低转速就爆发出最大扭矩,涡轮增压器增压压力快速建立,小型涡轮增压器在发动机低速工况下的工作转速及转速升高速率较高,因而涡轮增压器气动噪声问题也就更加明显,严重影响整车NVH品质。
涡轮增压发动机搭载整车噪声种类较多[3],本研究结合某款汽油涡轮增压发动机的量产开发,仅对涡轮增压器脉冲啸叫噪声及Whoosh噪声两种常见气动噪声的发生机理进行研究,提出了脉冲啸叫噪声的测试工装改进方案,以及基于压气机流场优化的Whoosh噪声环槽抑制方案,并进行了整车搭载试验验证。
1 涡轮增压器脉冲啸叫噪声机理
涡轮增压器脉冲啸叫噪声属于旋转机械气动噪声,该噪声的产生与叶片的细小几何差别有关——压气机叶轮在旋转时,轮上的叶片挤压周围的气体介质,引起周围气体的压力脉动而形成。对于给定的空间某质点来说,每当叶片通过时,挤压这一质点气体的压力便迅速地起伏一次,旋转叶片连续地逐个掠过,就不断地产生压力脉动,造成气流的不均匀性,从而向周围辐射噪声[4]。……
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