提升NVH性能的进气系统设计要点

2024-01-25 11:12:29· 来源：汽车NVH云讲堂

导语：进气系统作为发动机的重要组成部分，直接影响着发动机的性能和寿命，进而影响整车的性能、寿命和环保性。本文将介绍进气系统设计中的关键要点，以提升汽车的NVH（噪音、振动和粗糙度）性能。

第一要点：合理设计进气系统构件

进气系统包括进气控制阀、怠速进气通道、柔性连接管、四分之一波长管、空气滤清器、空气过滤网、赫姆霍兹消声器、进气导流管和后进气导流管等。其中，空气滤清器是重要的组件，它不仅可以滤除空气中的杂质和灰尘，还能降低进气噪声。因此，在设计中应注重选择适当的构件，并确保它们的合理匹配。

第二要点：优化消声容积

消声容积的大小对于降低进气系统噪声至关重要。通常情况下，消声容积越大，消声效果越好。对于赫姆霍兹谐振器和其他消声单元来说，容积越大，可以实现更低的消声频率和更宽的消声频带。在设计中，应确保消声容积满足要求，对于四缸和六缸发动机，消声元件的容积要求通常为10到15升。

第三要点：合理选择进气口位置

进气口位置的选择涉及到防水、防雪、防灰尘、降低车内噪声等多个方面的考虑。为了确保发动机可靠性和NVH性能，进气口应尽量放置在较高、离车轮较远、远离车厢且不直接朝向车辆左右两侧的位置。此外，进气口应放置在机舱内温度较低的部位，以保证充足的冷空气进入气缸，提高燃烧效率。

第四要点：平衡系统压降和阻力

为了降低进气系统噪声，可以通过缩小进气管的截面积来实现。然而，截面积变小会导致气流速度提高，从而增加摩擦阻力和能量损失，最终导致系统压降升高和发动机充气效率降低。因此，在设计过程中，需要在进气系统声学性能和系统压降之间进行合理的权衡。

第五要点：减小壳体辐射噪声

空滤器和赫尔姆霍兹消声器等组件都是由薄壁结构构成的，在气流作用下会产生辐射噪声。为了降低这种噪声，可以采取增加结构的刚度、避免大平面结构、增加壁的厚度等措施。同时，还可以通过振动分析和模态了解系统的特点，采用双层板和高刚度的托盘等方法来减小辐射噪声，并确保良好的隔振效果。

结语：进气系统设计是提升汽车NVH性能的重要环节。通过合理设计进气系统构件、优化消声容积、选择适当的进气口位置、平衡系统压降和阻力以及减小壳体辐射噪声等措施，可以有效提升汽车的NVH性能，提供更加舒适的驾乘体验和环保的行驶环境。

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