神行问答107:
如下图,汽车进气管旁边有一两个小的圆柱体管子,请问是做什么用的?为什么设计成这样?
参考答案1:
汽车进气管路上,设计或加装图示的圆柱体管,主要用于进气系统特定频率的消音,称为消音管,学名为1/4波长管。
这样设计的原因:
1、汽柴油车型NVH开发过程中,发现某一个或者两个频率下的进气噪声较大,明显影响车内噪声的平顺性,必须解决;
2、波长管的长度和截面积为设计的关键参数,对应于需要解决的噪声频率。具体可参阅“进气噪声产生机理”和“1/4波长理论”,可通过附图初步了解;
3、外形设计,竖直or弯曲,受引擎舱空间约束。
参考答案提供者:中国汽研-吴建国
参考答案2:
这是进气系统消音器的一部分,名称是1/4波长管,消音量可以在10分贝左右,它主要采用抗性消音原理,属于旁支消音器的一种,另一种是赫姆霍兹消音器,这是消除低频的,当噪音进入这个管子后,在内部反射,而反射出来的声音,又跟外面主体管路的噪音相遇后,相位差了180°从而对消掉,把纵波噪音的机械能转换为热能损耗掉,一般用于消除较高频率的噪音,比如几百赫兹,因为是共振消音,一般只能对特定频段的噪音进行选择性消除,一般也就消除共振点50Hz左右宽度的噪音,所以这里有一大一小两个,来涵盖更大的消音范围。从设计角度来说,消音频率是跟膨胀比有关的,主要是管道部分的体积和1/4波长管的体积的比例关系,一般来说膨胀比越大,越能抵消低频部分的噪音,并且与管子的长度成正比,而管子长度对应了目标消音频率的1/4波长,所以叫做1/4波长管,而这个1/4管的形状,不是特别重要,所以有时候也会做成弯曲的。根据以上消音原理,这个管子应该也越细越好,但是太细了,气流穿过的时候气体摩擦噪音和管路阻力也增加,这需要平衡。另外,共振消音器的安装位置,应该在排气管特定模态的反节点处,以减少振动被放大,另外为了减少振动被激发,1/4波长管部分的固有频率,也要高于潜在的激励频率。