一種增壓器泄壓噪聲的測(cè)試裝置及測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車渦輪增壓進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種增壓器泄壓 噪聲的測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于渦輪增壓對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)改變較小，且很容易提高功率。其采用廢氣驅(qū)動(dòng)增壓器，回 收了部分能量，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械效率及熱效率，同時(shí)由于燃油得到較為充分的燃燒，燃油 經(jīng)濟(jì)性得到提高，排放得到改善，因此得到廣泛的應(yīng)用。
[0003] 渦輪增壓器的采用給整車NVH性能帶來新的問題，如何對(duì)增壓器工作過程中 產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行測(cè)試分析，以便對(duì)增壓器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，成為一個(gè)研究的方向。 CN201210453009. 9專利文獻(xiàn)中提出了一種測(cè)量增壓器噪聲系統(tǒng)，即在半消聲室內(nèi)對(duì)增壓 器的噪聲進(jìn)行測(cè)試，并搭建了測(cè)試試驗(yàn)裝置。文獻(xiàn)中主要針對(duì)增壓器壓氣機(jī)模擬整車加速 時(shí)產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行測(cè)試，增壓器泄壓閥突然開啟時(shí)產(chǎn)生的氣流噴注噪聲測(cè)試并未提及。整 車上增壓器工作時(shí)，經(jīng)壓氣機(jī)壓縮后的高壓氣體通過進(jìn)氣管路、中冷器、節(jié)氣門等進(jìn)入氣缸 內(nèi)，參與燃燒。當(dāng)節(jié)氣門突然關(guān)閉時(shí)即整車上油門踏板突然松掉時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)開始減速。由于 渦輪機(jī)的慣性，增壓器的壓氣機(jī)仍然在高速工作，壓氣機(jī)繼續(xù)產(chǎn)生高壓氣體，推動(dòng)管路中的 高壓氣體仍然繼續(xù)通過進(jìn)氣管路流向節(jié)氣門，然而由于節(jié)氣門的突然關(guān)閉，氣體滯留在管 路中，并可能倒流回到壓氣機(jī)內(nèi)，此時(shí)需要立刻將高壓氣體釋放掉，以保護(hù)增壓器及進(jìn)氣系 統(tǒng)的安全。此時(shí)整車ECU控制泄壓閥迅速打開，管道中的高壓氣體通過泄壓通道返回到增 壓器壓氣機(jī)前的進(jìn)氣管路中。當(dāng)泄壓閥打開瞬間，高壓氣體高速流經(jīng)泄壓閥閥口時(shí)，會(huì)產(chǎn)生 高頻的泄壓噪聲即氣流噴注噪聲。氣流噴注噪聲會(huì)從進(jìn)氣管口、進(jìn)氣管壁等輻射出來，傳遞 到駕駛室內(nèi)，從而影響車輛駕駛的舒適性。因此，需要對(duì)增壓器泄壓閥突然開啟時(shí)產(chǎn)生的泄 壓噪聲即氣流噴注噪聲進(jìn)行測(cè)試分析。
[0004] 對(duì)于氣流噴注噪聲，有壓力相關(guān)的噴注噪聲計(jì)算公式：
其中R為氣室壓力P1與大氣壓力P。之比，D為噴口直徑。
[0005] 從上式可知，當(dāng)泄壓閥打開前，泄壓通道內(nèi)的氣體壓力和泄壓孔的直徑即噴口直 徑對(duì)氣流噴注噪聲有直接關(guān)系。為優(yōu)化增壓器的泄壓噪聲，需要對(duì)不同壓力狀態(tài)下的氣體 所產(chǎn)生的氣流噴注噪聲的特性進(jìn)行測(cè)試研究分析。同時(shí)，需要對(duì)泄壓閥閥孔不同結(jié)構(gòu)狀態(tài) 時(shí)，增壓器泄壓時(shí)所產(chǎn)生的氣流噴注噪聲進(jìn)行測(cè)試分析，以便對(duì)增壓器的NVH性能進(jìn)行優(yōu) 化改進(jìn)。
[0006] 如果泄壓噪聲測(cè)試在整車上進(jìn)行，就包含了增壓器的同步、亞同步、氣流寬頻噪聲 等各種噪聲源，干擾對(duì)泄壓噪聲的判斷及評(píng)價(jià)。而且，在整車上匹配時(shí)，增壓器開發(fā)工作過 晚，不利于及早發(fā)現(xiàn)及解決泄壓噪聲問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于快速搭建測(cè)試臺(tái)架，模擬增壓器在整車上工作。當(dāng)油門踏板突 然松掉，泄壓閥開啟泄壓，同時(shí)，考慮到需要對(duì)不同壓力通過泄壓通道時(shí)產(chǎn)生的氣流噴注噪 聲及對(duì)不同增壓器泄壓結(jié)構(gòu)時(shí)的氣流噴注噪聲特性進(jìn)行測(cè)試分析，為優(yōu)化增壓器結(jié)構(gòu)優(yōu)化 提供技術(shù)支持。從而設(shè)計(jì)了一種增壓器泄壓噪聲測(cè)試的裝置，包括氣流壓力控制系統(tǒng)、增 壓器泄壓閥控制系統(tǒng)、以及噪聲及壓力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，測(cè)試的增壓器壓氣機(jī)殼體為經(jīng)過特 殊處理的殼體，其中增壓器的壓氣機(jī)葉輪被取掉，增壓器壓氣機(jī)殼體上增壓后的氣體通道 與進(jìn)氣通道隔開。
[0008] 所述氣流壓力控制系統(tǒng)包括氣源和壓力調(diào)節(jié)裝置，壓力調(diào)節(jié)裝置通過進(jìn)氣軟管連 接到氣源上，壓力調(diào)節(jié)裝置的輸出端通過進(jìn)氣軟管連接到增壓器壓氣機(jī)殼體的出氣口，增 壓器壓氣機(jī)殼體的進(jìn)氣口處用進(jìn)氣軟管連接，并將進(jìn)氣軟管引到消聲室外。
[0009] 所述噪聲及壓力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括壓力傳感器、麥克風(fēng)、數(shù)據(jù)采集器以及電腦，壓 力傳感器安裝在增壓器壓氣機(jī)殼體的泄壓通道上，麥克風(fēng)布置在增壓器壓氣機(jī)殼體上方， 壓力傳感器和麥克風(fēng)通過數(shù)據(jù)線連接到數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器與電腦用網(wǎng)線連接。
[0010] 所述增壓器泄壓閥控制系統(tǒng)包括控制器，用于對(duì)增壓器泄壓閥進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，模 擬增壓器泄壓閥在整車上的開啟與關(guān)閉。
[0011] 增壓器壓氣機(jī)殼體及部分管路用管夾或橡膠繩固定在兩個(gè)高度可調(diào)固定支架之 間。將增壓器壓氣機(jī)殼體設(shè)置在離地面高度Im以上的位置，減少測(cè)試時(shí)地面反射噪聲的影 響。
[0012] 本發(fā)明還公開了采用上述測(cè)試裝置進(jìn)行噪聲測(cè)試的方法，其特征在于： 將增壓器壓氣機(jī)殼體設(shè)置在消音室內(nèi)； 用進(jìn)氣軟管將壓力調(diào)節(jié)裝置連接到氣源上； 用進(jìn)氣軟管將增壓器壓氣機(jī)殼體的出氣口連接到壓力調(diào)節(jié)裝置的輸出端； 將增壓器壓氣機(jī)殼體的進(jìn)氣口處用進(jìn)氣軟管連接，并將進(jìn)氣軟管引到消聲室外； 通過壓力調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)增壓器壓氣機(jī)殼體中的進(jìn)氣； 通過數(shù)據(jù)采集器采集壓力傳感器處的壓力以及麥克風(fēng)測(cè)試的聲音； 將采集的信息通過網(wǎng)線傳送到電腦中。
[0013] 進(jìn)一步，通過控制器對(duì)增壓器泄壓閥進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，模擬增壓器泄壓閥在整車上 的開啟與關(guān)閉。
[0014] 本發(fā)明可以更好測(cè)試增壓器泄壓閥單獨(dú)工作時(shí)的噪聲。由于排除了整車狀態(tài)下 發(fā)動(dòng)機(jī)工作噪聲的干擾，并將增壓器工作時(shí)的同步噪聲、亞同步噪聲、葉片掃氣聲等噪聲的 干擾排除，測(cè)試結(jié)果較為準(zhǔn)確可靠，并且可以方便地對(duì)增壓器泄壓閥的工作壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)， 測(cè)試分析增壓器泄壓閥在不同工作壓力狀態(tài)下的噪聲，實(shí)施周期較短，成本低，處理方法簡(jiǎn) 單，便于實(shí)施應(yīng)用。
【附圖說明】
[0015] 圖1 :增壓器壓氣機(jī)殼體示意圖； 圖2 :增壓器壓氣機(jī)殼體處理示意圖； 圖3 :增壓器泄壓噪聲測(cè)試裝置示意圖。
[0016] 附圖標(biāo)記說明： 1-氣源； 2-壓力調(diào)節(jié)裝置； 3_壓力傳感器； 4-增壓器壓氣機(jī)殼體； 5_麥克風(fēng)； 6-數(shù)據(jù)采集器； 7_電腦； 8-控制器； 9_高度可調(diào)支架。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。
[0018] 增壓器壓氣機(jī)殼體4為經(jīng)過特殊處理的殼體，見附圖1。將增壓器的壓氣機(jī)葉輪取 掉，利用工裝，將壓氣機(jī)殼體上增壓后的氣體通道與進(jìn)氣通道隔開，處理的方法原理見附圖 2〇
[0019] 如圖3所示，增壓器壓氣機(jī)殼體4和壓力調(diào)節(jié)裝置2設(shè)置在消音室內(nèi)，用進(jìn)氣軟管 將壓力調(diào)節(jié)裝置2連接到壓縮空氣氣源1上，并用按圖3中所示氣流方向，用進(jìn)氣軟管將處 理后的增壓器壓氣機(jī)殼體4的出氣口連接到壓力調(diào)節(jié)裝置2之后。壓力調(diào)節(jié)裝置2對(duì)泄壓 閥打開時(shí)通過增壓器泄壓通道的氣體的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，按照氣流的走向，模擬增壓后 的高壓氣體，模擬增壓器泄壓閥開啟時(shí)，通過泄壓閥口的不同氣體壓力。增壓器壓氣機(jī)殼體 4的進(jìn)氣口處用進(jìn)氣軟管連接，并用進(jìn)氣軟管引到消聲室外，以降低泄壓閥打開時(shí)從管口處 傳遞出來的氣流噴注噪聲對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。增壓器壓氣機(jī)殼體4上安裝的泄壓閥用線路 與控制器8進(jìn)行連接，以便進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，模擬整車上的ECU控制泄壓閥的開啟與關(guān)閉。增 壓器壓氣機(jī)殼體4及部分管路用管夾或橡膠繩等固定在兩個(gè)高度可調(diào)固定支架9之間，調(diào) 節(jié)兩個(gè)高度可調(diào)的固定支架9的調(diào)節(jié)裝置，使增壓器壓氣機(jī)殼體離地面高度lm，減少測(cè)試 時(shí)地面反射噪聲的影響。
[0020] 在增壓器壓氣機(jī)殼體4上方距離L處用麥克風(fēng)5測(cè)試專用支架固定布置麥克風(fēng) 5,用于測(cè)試增壓器泄壓閥工作時(shí)的噪聲。在增壓器壓氣機(jī)殼體4上泄壓通道處加工出一個(gè) M5*0. 5的螺紋孔，安裝壓力傳感器3,用于精確測(cè)試泄壓通道內(nèi)的氣體壓力。傳感器3安裝 處涂密封膠，防止泄壓通道中的高壓氣體泄露，影響測(cè)試結(jié)果。麥克風(fēng)5及壓力傳感器3布 置點(diǎn)如圖3所示。麥克風(fēng)5及壓力傳感器3用數(shù)據(jù)線連接到數(shù)據(jù)采集器6,筆記本電腦7與 數(shù)據(jù)采集器6用網(wǎng)線連接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種增壓器泄壓噪聲的測(cè)試裝置，包括氣流壓力控制系統(tǒng)、增壓器泄壓閥控制系 統(tǒng)、以及噪聲及壓力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，測(cè)試的增壓器壓氣機(jī)殼體為經(jīng)過特殊處理的殼體，其中 增壓器的壓氣機(jī)葉輪被取掉，增壓器壓氣機(jī)殼體上增壓后的氣體通道與進(jìn)氣通道隔開。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于：所述氣流壓力控制系統(tǒng)包括氣源（1) 和壓力調(diào)節(jié)裝置（2)，壓力調(diào)節(jié)裝置（2)通過進(jìn)氣軟管連接到氣源（1)上，壓力調(diào)節(jié)裝置（2) 的輸出端通過進(jìn)氣軟管連接到增壓器壓氣機(jī)殼體（4)的出氣口，增壓器壓氣機(jī)殼體（4)的 進(jìn)氣口處用進(jìn)氣軟管連接，并將進(jìn)氣軟管引到消聲室外。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試裝置，所述噪聲及壓力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括壓力傳感器 (3) 、麥克風(fēng)（5)、數(shù)據(jù)采集器（6)以及電腦（7)，壓力傳感器（3)安裝在增壓器壓氣機(jī)殼體 (4) 的泄壓通道上，麥克風(fēng)（5)布置在增壓器壓氣機(jī)殼體（4)上方，壓力傳感器（3)和麥克 風(fēng)（5 )通過數(shù)據(jù)線連接到數(shù)據(jù)采集器（6 )，數(shù)據(jù)采集器（6 )與電腦（7 )用網(wǎng)線連接。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的測(cè)試裝置，其特征在于：所述增壓器泄壓閥控制系 統(tǒng)包括控制器（8)，用于對(duì)增壓器泄壓閥進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，模擬增壓器泄壓閥在整車上的開啟 與關(guān)閉。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的測(cè)試裝置，其特征在于：增壓器壓氣機(jī)殼體（4)及部 分管路用管夾或橡膠繩固定在兩個(gè)高度可調(diào)固定支架（9)之間。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的測(cè)試裝置，其特征在于：將增壓器壓氣機(jī)殼體（2)設(shè) 置在離地面高度Im以上的位置，減少測(cè)試時(shí)地面反射噪聲的影響。7. 采用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的測(cè)試裝置進(jìn)行噪聲測(cè)試的方法，其特征在于： 將增壓器壓氣機(jī)殼體（4)設(shè)置在消音室內(nèi)； 用進(jìn)氣軟管將壓力調(diào)節(jié)裝置（2)連接到氣源（1)上； 用進(jìn)氣軟管將增壓器壓氣機(jī)殼體（4)的出氣口連接到壓力調(diào)節(jié)裝置（2)的輸出端； 將增壓器壓氣機(jī)殼體（4)的進(jìn)氣口處用進(jìn)氣軟管連接，并將進(jìn)氣軟管引到消聲室外； 通過壓力調(diào)節(jié)裝置（2)，調(diào)節(jié)增壓器壓氣機(jī)殼體（4)中的進(jìn)氣； 通過數(shù)據(jù)采集器（6)采集壓力傳感器（3)處的壓力以及麥克風(fēng)（5)測(cè)試的聲音； 將采集的信息通過網(wǎng)線傳送到電腦（7)中。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，通過控制器（8)對(duì)增壓器泄壓閥進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，模擬增 壓器泄壓閥在整車上的開啟與關(guān)閉。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種增壓器泄壓噪聲測(cè)試的裝置,包括氣流壓力控制系統(tǒng)、增壓器泄壓閥控制系統(tǒng)、以及噪聲及壓力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，測(cè)試的增壓器壓氣機(jī)殼體為經(jīng)過特殊處理的殼體，其中增壓器的壓氣機(jī)葉輪被取掉，增壓器壓氣機(jī)殼體上增壓后的氣體通道與進(jìn)氣通道隔開。還公開了采用上述測(cè)試裝置進(jìn)行噪聲測(cè)試的方法.本發(fā)明由于排除了整車狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)工作噪聲的干擾，并將增壓器工作時(shí)的同步噪聲、亞同步噪聲、葉片掃氣聲等噪聲的干擾排除，測(cè)試結(jié)果較為準(zhǔn)確可靠，成本低，處理方法簡(jiǎn)單，便于實(shí)施應(yīng)用。
【IPC分類】G01H17/00
【公開號(hào)】CN105136286
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510551124
【發(fā)明人】郭付洋, 張愛東, 鄧曉龍
【申請(qǐng)人】奇瑞汽車股份有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月1日