一种涡轮增压机异常噪声测试方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种涡轮增压机异常噪声测试方法及其装置，属于汽车技术领域。它解决了如何清晰的分析涡轮增压器异响噪声的问题。本方法:A、安装测试传感器；B、采集涡轮增压器内压力脉动、近场噪声、车内噪声及振动加速度；C、噪声分析系统根据接收的采集数据通过分析涡轮增压器脉动噪声频率确定同步噪声及次同步噪声。本装置的压力脉动传感器设置涡轮增压器的中冷管内靠近后出口处，车内自由场传声器设置于驾驶员右耳，近场自由场传声器设置于涡轮增压器近场处，三轴加速度传感器设置于涡轮增压器壳体上，测试传感器通过采集设备连接噪声分析系统，采集设备单元还连接有发动机转速采集单元。该方法和装置能够准确分析涡轮增压机异响噪声。

【技术实现步骤摘要】
一种涡轮增压机异常噪声测试方法及其装置
本专利技术属于汽车
，涉及一种涡轮增压机异常噪声测试方法及其装置。
技术介绍
随着经济的发展、社会的进步，人们对汽车的要求已经不满足于省油、跑的快，而是更注重于其舒适性和安全性。车内的异响噪声不仅使人心情烦躁、注意力下降，而且还可能预示着故障隐患。而带涡轮增压器的发动机应用日益广泛，因此针对不同的运行状态进行涡轮增压机异响噪声的检测和分析并加以控制是汽车产业发展的需要。目前大部分针对涡轮增压机的异常噪声测试方法是测试涡轮增压器近场噪声及壳体振动，该测试方法检测到的声音成分较多，无法清晰分析噪声源及产生的原理。涡轮增压机是配备涡轮增压器的发动机。涡轮增压器是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。现有中国专利文献公开了申请号为申请号：ZL201320176568.X的一种汽车噪音柔性测试系统，该系统包括依次连接的噪音采集传感器、噪音采集控制电路和计算机，噪音采集传感器具有多个，多个噪音采集传感器分布在汽车内多个位置，噪音采集传感器与噪音采集控制电路通过无线方式相连。采用无线方式，噪音采集传感器数量不受限制，提高了测量效率；多个噪音采集传感器在汽车内任意位置安装，能够展现所测汽车噪音参数的整体分布，有利于对噪音的后期分析和噪音源定位，提高了汽车噪音分析的全面性和准确性。该测试系统只能测试汽车噪声而无法进一步的测试噪声中的异常噪声，也不能精确发生源测试异响噪音。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述问题，提出了涉及一种涡轮增压机异常噪声测试方法及其装置。该方法及装置解决了如何清晰的分析涡轮增压器脉动噪声频率确定噪声源的问题。本专利技术通过下列技术方案来实现：一种涡轮增压机异常噪声测试方法，本方法包括如下步骤:A、安装测试传感器，所述测试传感器包括用于测量管道内压力脉动的压力脉动传感器、用于测量车内噪声声压级的车内自由场传声器、用于测量涡轮增压器近场噪声声压级的近场自由场传声器和用于分别测量三个方向振动加速度的三轴加速度传感器；在涡轮增压器的中冷管内靠近后出口处设置压力脉动传感器，车内自由场传声器设置于驾驶员右耳、近场自由场传声器设置于涡轮增压器近场处，三轴加速度传感器设置于涡轮增压器壳体上；B、采集涡轮增压器内压力脉动、涡轮增压器近场噪声、车内噪声及涡轮增压器壳体上的X、Y、Z三个方向的振动加速度通过独立通道发送给噪声分析系统，同时噪声分析系统还接收发动机转速数据；C、噪声分析系统根据接收的实时采集数据分别建立相同发动机转速和频率范围内的压力脉动传感器瀑布图、三轴加速度传感器瀑布图、车内自由场传声器瀑布图和近场自由场传声器瀑布图，通过分析涡轮增压器脉动噪声频率确定涡轮增压器的同步噪声及次同步噪声。通过在在涡轮增压器的中冷管内靠近后出口处设置压力脉动传感器，在驾驶员右耳设置车内自由场传声器、涡轮增压器近场处设置近场自由场传声器，涡轮增压器壳体上设置三轴加速度传感器，分别采集对应的涡轮增压器内压力脉动、车内噪声、涡轮增压器近场噪声和涡轮增压器壳体上的X、Y、Z三个方向的振动加速度数据。噪声分析系统根据上述的涡轮增压器内压力脉动、车内噪声、涡轮增压器近场噪声和壳体振动加速度数据通过建立对应相同发动机转速和频率范围内压力脉动传感器瀑布图、车内自由场传声器瀑布图、近场自由场传声器瀑布图和三轴加速度传感器瀑布图来分析涡轮增压器脉动噪声频率确定涡轮增压器的同步噪声及次同步噪声。分析压力脉动传感器瀑布图、三轴加速度传感器瀑布图、车内自由场传声器瀑布图、近场自由场传声器瀑布图得到同步噪声及次同步噪声确定涡轮增压机异响噪音。由此得到的同步噪声和次同步噪声在压力脉动传感器瀑布图、三轴加速度传感器瀑布图、车内自由场传声器瀑布图、近场自由场传声器瀑布图中相互印证能够准确分析得到具有噪声源涡轮增压机异响噪声。在上述的涡轮增压机异常噪声测试方法中，同步噪声包括三个部分：第一部分噪声由涡轮增压器涡轮动不平衡引起，再通过机械传递后经排气系统放大，第一部分噪声与转子基频吻合；第二部分噪声由涡轮增压器涡轮轴向振动因推力轴承、颈圈、轴表面等变形引起，第二部分噪声与转子基频吻合；第三部分噪声由涡轮增压器压气侧叶片不均匀引起管道内气流压力变化，喉管区域的气流脉动产生高频宽频啸叫，第三部分噪声与转子基频吻合。这里根据噪声的发生原理细致划分同步噪声，根据转子基频辅助分析同步噪声频率进一步确定噪声源。通过给采集到的异响噪声确定为同步噪声后根据测试传感器的采集位置结合分析出是否有异响噪声，进一步确定同步噪声的异响噪声源。在上述的涡轮增压机异常噪声测试方法中，次同步噪声包括因轴承间隙或油膜震荡等引起涡轮增压器壳体或中间体振动而产生的窄频噪声，次同步噪声频率在600～1200HZ范围内。与发动机转速不相干不会造成管道内气流压力的变化。这里根据噪声的发生原理确定次同步噪声，根据壳体上三轴加速度传感器的采集位置和采集数据结合分析出是否有异响噪声，进一步确定次同步噪声的异响噪声源。在上述的涡轮增压机异常噪声测试方法中，所述步骤C中，噪声分析系统对数据进行采集及跟踪设置，发动机转速范围设定为1000～5000RPM，频率设定为600～3000HZ。在发动机转速和频率最佳范围内进行检测涡轮增压器内压力脉动、车内噪声、涡轮增压器近场噪声和壳体振动加速度数据采集和分析，去除启动和检测前的背景噪声的发动机转速和频率时间，使采集和分析的数据更加准确。同时使得采集的数据更加全面。在上述的涡轮增压机异常噪声测试方法中，所述步骤C中，通过分析压力脉动传感器瀑布图、三轴加速度传感器瀑布图、车内自由场传声器瀑布图和近场自由场传声器瀑布图从而确定：发动机转速在2000～5000RPM，同步噪声频率2000～2600HZ，发动机转速在1300～5000RPM，次同步噪声频率600～800HZ。由此可以在压力脉动传感器瀑布图、车内自由场传声器瀑布图、三轴加速度传感器瀑布图和近场自由场传声器瀑布图分别显示出同步噪声和次同步噪声以此确定为异响噪声。在上述的涡轮增压机异常噪声测试方法中，在噪声分析系统中设置数据接收通道及对应通道的参数和类型，给接收通道确定测试点，测试点分别为发动机转轴、驾驶员右耳处、涡轮增压器壳体处、涡轮增压器后管道内、涡轮增压器近场，并根据测试传感器的类型选择测试方向、信号输入类型及对应的测试类型。通过上述对于噪声分析系统内数据接收通道及对应通道的参数和类型进行单个传感器独立采集独立传输。直接根据测试点和测试传感器的特性进行独立设置，方便噪声分析系统根据采集数据分别建立与发动机转速和频率相关的压力脉动传感器瀑布图、三轴加速度传感器瀑布图、车内自由场传声器瀑布图和近场自由场传声器瀑布图。用于进一步的异响噪声的数据分析。在上述的涡轮增压机异常噪声测试方法中，在噪声分析系统分析测试前测量30秒以上的背景噪声，且确定背景噪声低于被测试噪声10DB以下。为了减少背景噪声对本次异响噪声测试的干扰，提高数据准确性和清晰噪声源。一种涡轮增压机异常噪声测试装置，其特征在于，该装置包括采集设备、用于对振动及噪声进行测试分析本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮增压机异常噪声测试方法，其特征在于，本方法包括如下步骤:A、安装测试传感器，所述测试传感器包括用于测量管道内压力脉动的压力脉动传感器(1)、用于测量车内噪声声压级的车内自由场传声器(3)、用于测量涡轮增压器近场噪声声压级的近场自由场传声器(5)和用于分别测量三个方向振动加速度的三轴加速度传感器(2)；在涡轮增压器的中冷管内靠近后出口处设置压力脉动传感器(1)，车内自由场传声器(3)设置于驾驶员右耳，近场自由场传声器(5)设置于涡轮增压器近场处，三轴加速度传感器(2)设置于涡轮增压器壳体上；B、采集涡轮增压器内压力脉动、涡轮增压器近场噪声、车内噪声及涡轮增压器壳体上的X、Y、Z三个方向的振动加速度通过独立通道发送给噪声分析系统(6)，噪声分析系统(6)还接收发动机转速和频率数据；C、噪声分析系统(6)根据接收的实时采集数据分别建立相同发动机转速和频率范围内的压力脉动传感器(1)瀑布图、三轴加速度传感器(2)瀑布图、车内自由场传声器(3)瀑布图和近场自由场传声器(5)瀑布图，通过分析涡轮增压器脉动噪声频率确定涡轮增压器的同步噪声及次同步噪声。

【技术特征摘要】
1.一种涡轮增压机异常噪声测试方法，其特征在于，本方法包括如下步骤:A、安装测试传感器，所述测试传感器包括用于测量管道内压力脉动的压力脉动传感器(1)、用于测量车内噪声声压级的车内自由场传声器(3)、用于测量涡轮增压器近场噪声声压级的近场自由场传声器(5)和用于分别测量三个方向振动加速度的三轴加速度传感器(2)；在涡轮增压器的中冷管内靠近后出口处设置压力脉动传感器(1)，车内自由场传声器(3)设置于驾驶员右耳，近场自由场传声器(5)设置于涡轮增压器近场处，三轴加速度传感器(2)设置于涡轮增压器壳体上；B、采集涡轮增压器内压力脉动、涡轮增压器近场噪声、车内噪声及涡轮增压器壳体上的X、Y、Z三个方向的振动加速度通过独立通道发送给噪声分析系统(6)，噪声分析系统(6)还接收发动机转速和频率数据；C、噪声分析系统(6)根据接收的实时采集数据分别建立相同发动机转速和频率范围内的压力脉动传感器(1)瀑布图、三轴加速度传感器(2)瀑布图、车内自由场传声器(3)瀑布图和近场自由场传声器(5)瀑布图，通过分析涡轮增压器脉动噪声频率确定涡轮增压器的同步噪声及次同步噪声。2.根据权利要求1所述的涡轮增压机异常噪声测试方法，其特征在于，同步噪声包括三个部分：第一部分噪声由涡轮增压器涡轮动不平衡引起，再通过机械传递后经排气系统放大，第一部分噪声与转子基频吻合；第二部分噪声由涡轮增压器涡轮轴向振动因推力轴承、颈圈、轴表面等变形引起，第二部分噪声与转子基频吻合；第三部分噪声由涡轮增压器压气侧叶片不均匀引起管道内气流压力变化，喉管区域的气流脉动产生高频宽频啸叫，第三部分噪声与转子基频吻合。3.根据权利要求1或2所述的涡轮增压机异常噪声测试方法，其特征在于，所述次同步噪声包括因轴承间隙或油膜震荡引起涡轮增压器壳体或中间体振动而产生的窄频噪声，次同步噪声频率在600～1200HZ范围内。4.根据权利要求1或2所述的涡轮增压机异常噪声测试方法，其特征在于，所述步骤C中，噪声分析系统(6)对数据进行采集及跟踪设置，发动机转速范围设定为1000～5000RPM，频率为600～3000HZ。5.根据权利要求4所述的涡轮增压机异常噪声测试方法，其特征在于，所述步骤C中，通过分析压力脉动传感器(1)瀑布图、三轴加速度传感器(2)瀑布图、车内自由场传声器(3)瀑布图和近场自由场传声器(5)瀑布图从而...

【专利技术属性】
技术研发人员：白小强，吴仍广，赵海澜，罗浦文，朱红灯，贺坤鹏，
申请(专利权)人：浙江吉利汽车研究院有限公司，浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33