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摘 要：随着国民经济不断发展，人民生活水平获得了较大的提升，私家车数量日渐增多。发动机排气噪声作为城市噪声来源之一，对人们正常生活产生了极大影响，而汽车消声器的应用，能够有效解决这一问题。本文将从排气消声器性能评价方法入手，构建评价模型，并进行汽车排气消声器声学特性分析，从而促进我国汽车产业可持续发展。
关键词：汽车排气消声器；性能预测；声学特性
前言：现代社会发展中，汽车排气噪声成为影响人们正常生活的不良因素之一，究其根本，主要是受到汽车排气消声系统的影响，消声器作为汽车不可缺少的一部分，其性能好坏直接决定其噪声高低。因此，加强对汽车排气消声器性能及声学特性的研究具有重要意义。
一、排气消声器性能评价方法
消声器作为一种能够有效阻挡声音传播，且能够确保气流顺利排出的设备，是汽车不可缺少的一部分。目前，汽车排气消声器主要包括三个类型：阻性、抗性及排空三种消声器，其中抗性消声器应用范围比较广，本文主要结合抗性消声器进行性能预测。
针对消声器性能评价指标主要包括消声、空气动力及机械性能评价。传统排气消声器性能评价方法主要采取传递矩阵法，并将其作为基础，构建插入损失及压力损失模型，为排气消声器性能评价奠定坚实的基础，通过消声器性能测试，了解和掌握其消声实际情况，能够更好地指导设计人员进行优化设计[1]。
二、排气消声器性能评价模型构建
由于传递矩阵法需要大量试验研究给予支持，缺少优化设计，在设计方面存在一定局限性，使得体积偏大，不仅严重浪费物力、人力，而且在很大程度延长了开发周期，且设计效果不尽人意。基于此，本文主要结合VB和MATLAB进行软件评价模型设计，并从两个方面入手：
（一）插入损失方面
针对消声器插入损失计算，要将各个消声元件传递矩阵及总矩阵结合到一起，且为了方便调试程序等工作，将插入损失计算涉及的数据信息，存放至数据库当中。由此可见，插入计算子模块主要包括总传递矩阵子模块及计算消声器插入子模块两部分。在具体性能评价过程中，针对特定的频带中心频率，计算各个元件元件传递矩阵流程为选择声学元件类型——选择对应数据库——计算传递矩阵三个环节。通过这三个环节，能够有效节省人力、物力，以最少投入，最快得出相应结果，进而实现插入损失试验目标。
（二）压力损失方面
一般情况下，压力损失主要包括气流与管壁之间的摩擦、消声系统结构发生变化两方面，针对排气消声系统压力损失计算，主要按照以下流程图，如图1。
确定性能预测模型后，结合相关标准进行试验，通过对试验结果进行分析和研究发现，虽然，软件方法计算结果存在一定误差，但是，其能够进行定性测量，能够将消声器性能优劣更加直观、具体的体现出来[2]。因此，在实际评价过程中，研究者可以通过构建压力损失和插入损失模型，将各个影响因素植入其中，并结合实际情况，进行试验，进而了解消声器性能，以此来为进一步调整和优化消声器性能提供支持。
三、汽车排气消声器声学特性分析
针对汽车排气消声器声学特性的分析主要从结构、温度及尾管效应三个方面入手，结合声学理论相关内容，进行分析和研究，首先，结构方面，结合相关研究结果能够看到，当声音频率达到700-2300Hz时，消声效果最佳，低于或者高于这个范围，消声效果并不好，由此可见，结构设置对消声器性能存在直接影响；其次，温度方面，受到温度的影响，空气密度及声音速度等物理量也会随之发生变化，一般情况下，发动机排气时，消声器温度高达450-500℃，在一定程度上增加了声速及空气密度，随着温度的增加，声速增大，且频率提高，使得消声频谱特性逐渐朝着高频方向转变，温度的升高，其噪声也会越大；尾管效应方面，相比较而言，考虑尾管效应后，高频部分并没有发生较大变化，仅在某些峰值频率位置消声量有所下降。
结合上述分析结果，考虑消声器消声特性及空气动力性能，对消声器结果进行调整和优化，采用错开式内插管形式，摒弃传统模式，突破扩张出现频率缺陷，并促使气流能够在设备内部得到充分扩张，提高设备整体性能。另外，利用多孔连通时空腔不需要隔开，难以有效发挥积极作用，由此，为了增加空腔内共振，将消声器二、三腔穿孔隔板取消，实现这一目标。将改进后的消声器与原消声器进行对比发现，当特定频率范围内，消声器能够发挥积极作用，且效果显著，只有在个别频率低谷中，存在不足之处，在具体应用中，可以结合排气频谱，选择合适的结构。消声器作为汽车中不可缺少的设备之一，加强对其进行调整和优化，能够最大程度上减少噪声发生，避免对人们正常工作、生活的不良影响，从而促进我国汽车产业朝着健康方向发展[3]。
图 1 抗性消声器压力损失计算流程图
结论：根据上文所述，消声器作为汽车重要组成部分，在消除噪音等方面占据举足轻重位置，因此，在选择消声器过程中，要结合频谱等实际情况，坚持合理原则，选择合适的消声器，促使消声器在汽车排气中发挥积极作用，进而最大程度上减少汽车噪声的发生。■
参考文献
[1] 祖效群，肖东娟，赵艳丽.SUMT法在传动轴优化设计中的应用[J].安庆师范学院学报（自然科学版），2010，18（03）：259-261.
[2] 谢田峰，金国栋，钟绍华.GT-POWER在内燃机排气消声器设计中的应用[J].内燃机，2012，20（05）：12-14.
[3] 王耀前，陆森林.ANSYS在抗性消声器分析中的应用[J].江苏大学学报（自然科学版），2011，10（8）：158-159.
关键词：汽车排气消声器；性能预测；声学特性
前言：现代社会发展中，汽车排气噪声成为影响人们正常生活的不良因素之一，究其根本，主要是受到汽车排气消声系统的影响，消声器作为汽车不可缺少的一部分，其性能好坏直接决定其噪声高低。因此，加强对汽车排气消声器性能及声学特性的研究具有重要意义。
一、排气消声器性能评价方法
消声器作为一种能够有效阻挡声音传播，且能够确保气流顺利排出的设备，是汽车不可缺少的一部分。目前，汽车排气消声器主要包括三个类型：阻性、抗性及排空三种消声器，其中抗性消声器应用范围比较广，本文主要结合抗性消声器进行性能预测。
针对消声器性能评价指标主要包括消声、空气动力及机械性能评价。传统排气消声器性能评价方法主要采取传递矩阵法，并将其作为基础，构建插入损失及压力损失模型，为排气消声器性能评价奠定坚实的基础，通过消声器性能测试，了解和掌握其消声实际情况，能够更好地指导设计人员进行优化设计[1]。
二、排气消声器性能评价模型构建
由于传递矩阵法需要大量试验研究给予支持，缺少优化设计，在设计方面存在一定局限性，使得体积偏大，不仅严重浪费物力、人力，而且在很大程度延长了开发周期，且设计效果不尽人意。基于此，本文主要结合VB和MATLAB进行软件评价模型设计，并从两个方面入手：
（一）插入损失方面
针对消声器插入损失计算，要将各个消声元件传递矩阵及总矩阵结合到一起，且为了方便调试程序等工作，将插入损失计算涉及的数据信息，存放至数据库当中。由此可见，插入计算子模块主要包括总传递矩阵子模块及计算消声器插入子模块两部分。在具体性能评价过程中，针对特定的频带中心频率，计算各个元件元件传递矩阵流程为选择声学元件类型——选择对应数据库——计算传递矩阵三个环节。通过这三个环节，能够有效节省人力、物力，以最少投入，最快得出相应结果，进而实现插入损失试验目标。
（二）压力损失方面
一般情况下，压力损失主要包括气流与管壁之间的摩擦、消声系统结构发生变化两方面，针对排气消声系统压力损失计算，主要按照以下流程图，如图1。
确定性能预测模型后，结合相关标准进行试验，通过对试验结果进行分析和研究发现，虽然，软件方法计算结果存在一定误差，但是，其能够进行定性测量，能够将消声器性能优劣更加直观、具体的体现出来[2]。因此，在实际评价过程中，研究者可以通过构建压力损失和插入损失模型，将各个影响因素植入其中，并结合实际情况，进行试验，进而了解消声器性能，以此来为进一步调整和优化消声器性能提供支持。
三、汽车排气消声器声学特性分析
针对汽车排气消声器声学特性的分析主要从结构、温度及尾管效应三个方面入手，结合声学理论相关内容，进行分析和研究，首先，结构方面，结合相关研究结果能够看到，当声音频率达到700-2300Hz时，消声效果最佳，低于或者高于这个范围，消声效果并不好，由此可见，结构设置对消声器性能存在直接影响；其次，温度方面，受到温度的影响，空气密度及声音速度等物理量也会随之发生变化，一般情况下，发动机排气时，消声器温度高达450-500℃，在一定程度上增加了声速及空气密度，随着温度的增加，声速增大，且频率提高，使得消声频谱特性逐渐朝着高频方向转变，温度的升高，其噪声也会越大；尾管效应方面，相比较而言，考虑尾管效应后，高频部分并没有发生较大变化，仅在某些峰值频率位置消声量有所下降。
结合上述分析结果，考虑消声器消声特性及空气动力性能，对消声器结果进行调整和优化，采用错开式内插管形式，摒弃传统模式，突破扩张出现频率缺陷，并促使气流能够在设备内部得到充分扩张，提高设备整体性能。另外，利用多孔连通时空腔不需要隔开，难以有效发挥积极作用，由此，为了增加空腔内共振，将消声器二、三腔穿孔隔板取消，实现这一目标。将改进后的消声器与原消声器进行对比发现，当特定频率范围内，消声器能够发挥积极作用，且效果显著，只有在个别频率低谷中，存在不足之处，在具体应用中，可以结合排气频谱，选择合适的结构。消声器作为汽车中不可缺少的设备之一，加强对其进行调整和优化，能够最大程度上减少噪声发生，避免对人们正常工作、生活的不良影响，从而促进我国汽车产业朝着健康方向发展[3]。
图 1 抗性消声器压力损失计算流程图
结论：根据上文所述，消声器作为汽车重要组成部分，在消除噪音等方面占据举足轻重位置，因此，在选择消声器过程中，要结合频谱等实际情况，坚持合理原则，选择合适的消声器，促使消声器在汽车排气中发挥积极作用，进而最大程度上减少汽车噪声的发生。■
参考文献
[1] 祖效群，肖东娟，赵艳丽.SUMT法在传动轴优化设计中的应用[J].安庆师范学院学报（自然科学版），2010，18（03）：259-261.
[2] 谢田峰，金国栋，钟绍华.GT-POWER在内燃机排气消声器设计中的应用[J].内燃机，2012，20（05）：12-14.
[3] 王耀前，陆森林.ANSYS在抗性消声器分析中的应用[J].江苏大学学报（自然科学版），2011，10（8）：158-159.