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增压器Hiss噪声及泄气噪声优化措施

文档作者：颜伟，许涛，张增光文档来源：安徽江淮汽车集团股份有限公司新技术研究院		点击数：	更新时间： 2026年01月24日
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上一篇：增压器离心压气机气动噪声数值分析

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10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.21.058
增压器Hiss噪声及泄气噪声优化措施
颜伟，许涛，张增光
（安徽江淮汽车集团股份有限公司新技术研究院，安徽 合肥 230601）
摘 要：文章针对某增压机型存在的噪声问题进行摸底测试，发现其存在的Hiss 噪声及泄气噪声的频谱范围较宽，
约在1500Hz到20000Hz之间。为了进行消音，针对其噪声频率段，采用穿孔式与插入式相结合的高频消声器设计
方案。然后制作样件，并最终进行试验验证。结果显示，该消声器对于该机型存在的hiss 噪声和泄气噪声有良好
的消声作用，无论是Hiss 噪声，还是泄气噪声都得到了明显的衰减，改善效果明显。
关键词：Hiss噪声；泄气噪声；消声器
中图分类号：U467.4+93 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)21-169-03
Optimization Measures on Hiss and Tip-out Noise from Turbocharger
Yan Wei, Xu Tao, Zhang Zengguang
( Anhui Jianghuai Automobile Group Co., Ltd, New Technology Research Institute, Anhui Hefei 230601 )
Abstract: This paper focuses on the noise test of one turbo-charged engine and finds out that the frequency spectrum range
of the existing Hiss Noise and Tip-out Noise is wide, between about 1500Hz and 20000Hz. In order to reduce the noise and
considering the frequency section, a muffler combined with both perforation and insertion is proposed. The prototype is
made and then tested. The results show that the muffler can obviously decrease the noise. Either the hiss noise or the tip-out
noise has been weakened significantly.
Keywords: Hiss Noise; Tip-out Noise; Muffler
CLC NO.: U467.4+93 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)21-169-03
前言
随着增压小型化的发展趋势，增压发动机正变得越来越
普及普及，而增压器随之带来的噪声问题也正日益突出。增
压器最高转速可达每分钟30 多万转，由于叶轮与气流的相互
作用，转子的动不平衡以及浮环轴承的油膜震荡等因素，使
增压器在运行过程中产生各种噪声，这些噪声会大大降低车
内声学品质，造成对驾驶员和乘客的噪声干扰，所以对增压
器噪声的控制是一件迫在眉睫的事情。
比较常见的增压器噪声主要包括：同步噪声、次同步噪
声、BPF 噪声、Hiss 噪声以及泄气噪声等，随着人们对于增
压器噪声的研究逐渐加深，像同步噪声、次同步噪声、BPF
噪声等的解决方式基本掌握，而对于Hiss 噪声以及泄气噪声
的理解还较少。本文将针对某增压车型出现的Hiss 噪声和泄
气噪声提出解决方案，设计高频消声器进行消声。
1 Hiss噪声及泄气噪声介绍
Hiss 噪声是一种常见的增压器噪声，主要发生在发动机
油门瞬时加速，增压器转速在相对短的时间内快速提升的情
况下。它的主要频谱特征是频带较宽，出现的频率可能在
0-20000Hz 的范围内。
对于发动机而言，动力性，尤其是低速时的动力性一直
是发动机追求的目标，而为了保证发动机在低速时获得较高
的动力性，作者简介：颜伟，就职于安徽江淮汽车股份有限公司新技术研究院。 则在低速时增压器的运行曲线必然接近喘振线，
万方数据
170 汽车实用技术 2017 年第 21 期
则在发动机油门瞬时加速时，增压器运行曲线会越过喘振线，
从而发生瞬态喘振，此时产生的噪声就是Hiss 噪声。总而言
之，为了提高发动机的低速动力性，则增压器低速时的运行
曲线必然接近喘振线，从而在油门瞬时加速时，必然会产生
Hiss 噪声。
泄气噪声也是一种宽频噪声，一般发生在发动机急松油
门时，其频率不超过20000Hz。
泄气噪声产生的机理：在车辆加速后，快速松开油门时，
节气门关闭，此时增压后的气体无法进入发动机。而压气机
由于惯性作用，致使压气机至节气门之间的气体压力持续增
加。当气体压力值增大至限值时，放气阀打开进行泄压保护，
此时高压气体快速通过放气阀旁通管路时产生的气流噪声即
是泄气噪声。
2 摸底测试
2.1 测试说明
本文针对某增压车型（手动挡）进行摸底测试，重点评
估进气系统噪声(包括压前与压后)对车内噪声的影响(客观
数据与主观评估相结合)。
根据前面的分析，Hiss 噪声主要发生在发动机油门瞬时
加速，而泄气噪声主要发生在发动机急加油门后急松油门，
因此，根据这两种噪声发生的最常见工况，定义本次测试的
工况：
（1）3 挡全负荷WOT 加速至4000rpm(Run up)；
（2）2 挡WOT 2000rpm 松油门(Tip in/Tip out)。
2.2 测试结果
图1 所示的是3 挡全负荷WOT加速至4000rpm 工况时，
在进气口测试的噪声频谱。从图中可以看到，在大约在
1500Hz～18000Hz 的宽频范围内出现了明显的Hiss 噪声，而
转速范围主要发生在2500rpm以内，2500rpm 以上Hiss 噪声
强度明显减弱。
图1 3挡全负荷WOT加速至4000rpm工况噪声频谱
图2 2挡全油门至2000rpm松油门工况噪声频谱
图2 所示的则是2 挡全油门加速至2000rpm，然后急松
油门时测得的噪声频谱。从图中可以看到，在大约1500Hz～
20000Hz 范围内出现了明显的泄气噪声频谱。
从测试结果来看，Hiss 噪声及泄气噪声的频谱范围非常
宽，最大几乎达到20000Hz。为了消除Hiss 噪声以及泄气噪
声的影响，必须在1500Hz～20000Hz范围内进行消声，即设
计对应频率段的高频消声器。
3 噪声优化
3.1 高频消声器设计方案
针对前面摸底测试的结果，需要同时针对Hiss 噪声和泄
气噪声的频率段来设计相应的高频消声器。消声器一般包括
阻性消声器和抗性消声器。阻性消声器由于要使用吸声棉，
其成本较高，防水、防油性能较差等因素，极少在发动机进
气系统中使用，而一般常用的是抗性消声器。
抗性消声器包括扩张式消声器、插入式消声器、穿孔式
消声器、波长管、赫尔姆兹消声器等。其中波长管、赫尔姆
兹消声器只能消除单频噪声或者较窄频带的噪声，而扩张式
消声器尽管消声频率相对较宽，但是主要用于中低频消声，
因此，本文选择插入式+穿孔式消声器组合起来进行消声。
为了在1500Hz-20000Hz 的宽频范围了内实现消声，本文
设计了一个包含六个腔体的高频消声器，其中除腔体3、4
为穿孔式消声器外，其余四个腔体均为插入式消声器。具体
结构图如图3 所示。
图3 高频消声器结构示意图
3.2 高频消声器传递损失分析
在进行声学计算时，首先利用Hypermesh 软件抽取模型
的内表面，并进行网格划分。
采用LMS.Virtual lab 软件声学分析模块，管道声学对
网格模型进行处理，定义空气材质声速设置为340m/s，流速
设置为2m/s，密度为默认密度，空滤定义为多孔阻性材质。
图4 高频消声器传递损失仿真结果
计算传递损失的模型， （下转第198页）
万方数据
198 汽车实用技术 2017 年第 21 期
对业务层中功能模块设计进行了具体阐述。
（4）运用web 开发技术对这款信息管理系统进行开发，
并对开发完成的系统的部分界面进行展示。
（5）运用这款退役汽车循环利用信息管理系统能够有效
管理这一过程中产生的复杂海量的信息，合理管理循环利用
的过程 ，规范了退役汽车市场的秩序，提高了退役汽车循环
利用率。
参考文献
[1] 中国产业信息网.2016 年中国汽车保有量分析及报废量预测 [EB
/OL].http://www.chyxx.com/industry/201609/452753.html. 2016 -9-
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[7] 陈铭,李玉杰.我国汽车零部件再制造发展现状与技术趋势[J].汽
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（上接第170页）
定义入口网格和输入边界，利用管道声模态的理论对其进行
传递损失计算。出口截面定义为无反射边界，入口选择声模
态边界条件。
基于软件的计算以及传递损失的测试，得到高频消声器
的传递损失结果，如图4 所示。
由于计算频率越高，误差会放大，计算时间与规模会急
剧增加，甚至算不动。目前传递损失试验一般做到近6000Hz，
而传递损失仿真计算，一般只要做到8000Hz 即可，更高频
段也会因为高次谐波起作用。
3.3 高频消声器试验验证
为验证优化效果，根据设计方案制作快速成型件，然后
装车进行NVH 测试。测试工况与摸底测试时相同。
图5 所示的是安装高频消声器后，在3 挡全负荷加速至
4000rpm 工况时，在进气口测试的噪声频谱。从图中可以看
到，在大约在1500～18000Hz频带范围内，Hiss 噪声明显衰
减，优化效果非常明显。
图5 3挡全负荷WOT加速至4000rpm工况
噪声频谱（装高频消声器）
图6 所示的则是安装高频消声器后，发动机在2 挡全油
门加速至2000rpm，然后急松油门时测得的噪声频谱。从图
中可以看到，在大约1500Hz～20000Hz范围内的泄气噪声也
得到了明显改善，说明高频消声器的设计达到了目的，满足
使用要求。
图6 2挡全油门至2000rpm松油门工况噪声
频谱（装高频消声器）
4 结论
本文以某增压机型为研究对象，针对其存在的噪声问题
进行摸底测试，发现该机型存在明显的hiss噪声和泄气噪声，
然后针对其噪声频率段设计相应的高频消声器，根据设计方
案制作样件，并最终进行试验验证。结果显示，该消声器对
于该机型存在的hiss 噪声和泄气噪声有良好的消声作用，改
善效果非常明显。
参考文献
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