内燃机与配件
0引言
在整个摩托车的设计中,运输发动机不仅有消声的作用,而且直接影响发动机的性能。排气系统的更改将影响进气系统,并因此影响整个引擎的动力特性。由于大多数
摩托车使用者居住在农村,道路和地形区域较差,
因此对摩托车的性能和焊接能力的要求较高。在实际应用中,已经发现现有排气管与消声器之间的连接会进一步中断,
因此有必要研究摩托车消音器的安装方法和设计的合理性。
本文重点研究了摩托车噪音的控制方法,
通过分析消音器的原理来进行设计的优化,希望能够为摩托车降噪优化提供有效参考。
1摩托车噪声现状及控制方法
通常噪音的主要来源来自于发动机排气,
发动机所排气体温度能够达到800℃,压力约为0.4-0.5MPa 。当发动机排气门打开时,废气从脉冲状空间散发出来,形成非常大的能谱,频响范围从几十个到10,000Hz 以上的复杂声音是一种宽带声音。现在,世界上每个国家都将噪音水平作为测试车辆和设定声音控制声音标准的基准。根据从125毫升到250毫升摩托车的平均噪声限值,与其他国家
进行比较。显然,中国与其他国家之间仍然存在差距,
改善摩托车功能并降低排气噪声仍然非常迫切。
控制汽车噪声控制的主要方法是控制声源,并使用声
音控制技术来控制汽车的分配模式,例如吸声、噪声分离、
振动分离、减水、人身保护等,使得震动和声波降低以此达
到降噪的效果。目前有效使用最为广泛的降噪方法是采用排气消音器,针对降低摩托车噪音所开发的高性能输出消音器通过改造结构的方法有效提升了消音器的质量。
2消声器的种类及其评价
消音器从原理上将能够阻止声音的传播并且消除空
气中的动力学噪音的同时还能够不影响空气的通过。
消音器种类较多,如小孔消音器、
微孔板消音器、阻性消音器、阻抗符合消音器以及抗性消音器等。
消音器的质量可以从三个方面来考虑:
2.1消声器的消声性能(消声声功率级和频谱特性)①消声器的噪声水平通常反映在传输和插入的损失中。传输损耗定义为消声器的输入音量和输出音量之间的差:L TL =L W1-L W2其中,L TL 为声功率传递损失,dB ;L W1、L W2为消声器输入和输出的声功率级。
传输损耗完全取决于消声器的声音传输矩阵,
这是消声器的主要属性。实践表明,
在严格的实验室控制条件下,预计的传递损失通常和实测的值是相同的。
②插入损耗定义为在安装消音器之前和之后在恒定
测量位置测得的计算出的声级(或总声压级,带压级)
汽车消音器
之差:L L =L p1-L p2
其中,L L 为声压级插入损失,dB ;L p1、L p2为安装消声器前、后在某点测得的声压级。
插入损失主要与排放条件和声援信号有关,
并非消音器的固有属性。由于在安装和拆卸消声器之前和之后很难量化这些因素,因此需要进一步的分析和研究以更好地预测安装损失。
③现阶段也可以通过安装损耗来检测消音器的性能。
在对消声器的降噪效果进行评估时,
只采用正常的音量和压级是不足够的,还需要深入了解消音器在各个频率上的压级。
2.2消声器的空气动力性能
发动机消声器的空气动力性能用发动机的功率损失比R N 来表示:R N =P e1-P e2P e1
×100%
其中,P e1为内燃机在标定工况下不使用消音器的功率;P e2为内燃机在标定工况下使用消音器的功率。
关于降低汽车(包括摩托车)
噪音设计的当前性能,如果要求消音器小,重量轻,
并且当噪音降低到20~30时其功率损耗应小于5%,当消音量提高至20~30dB 时,由于消声器的体积不能过于增加,因此其功率损耗应相应降低,但不应超过7%。
2.3消声器的结构性能(尺寸、价格、使用寿命等)通过消音器的具体性能以及空气动力学的特征就能
够决定消音器的尺寸,通常尺寸越小价格也越便宜,
使用寿命也越长。
3摩托车发动机排气消声器的要求
设计摩托车发动机排气系统时,应考虑以下要求:①良好的降噪性能,请尝试使触摸机的频率特性与泵的频率特性相匹配。②降低对排气流的阻力并减少排气。③必须
确保其具有较高的耐高温性,
良好的防锈性,并且不允许污染,并且不允许废气无线电装置污染和生锈。选择设备
时,避免使用玻璃棉之类的材料,
因为这样的吸收剂会阻——————————————————————
—作者简介:郑荣钜(1983-),男,广东江门人,本科,机械工程师,
从事摩托车设计与研究。
摩托车消音器的优化设计研究
郑荣钜
(广东大冶摩托车技术有限公司,
江门529000)摘要:随着社会的不断发展,人们越来越意识到噪音对健康的影响,关于噪音的法规也变得越来越严格。发动机噪音是评估发动
机技术质量的重要指标,并且对市场上的发动机竞争有重大影响。发动机噪音主要是由排气噪音引起的,排气噪声控制可以有效地控
制发动机噪声。如今,安装排气消声器是控制排气噪声的重要方法,它既简单又有效。
关键词:摩托车;排气消声器;
优化方法中图分类号:TH113.1文献标识码:A 文章编号:1674-957X (2021)07-0018-02
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图1普凌PL50汽油机排气系统和济南JM250汽油机