第一章 第1章 概述

      汽车改变了世界，也推动了社会前进的步伐，可以毫不夸张地说，汽车已经成为我们日常生活中不可或缺的重要组成部分。到2011年8月底，全球处于使用状态的各种汽车，包括轿车、货车以及公共汽车等的总保有量已突破10 亿辆，且中国汽车保有量也首次突破了1亿辆。按全球人均计算，每 6 人中就有一人有汽车，在中国这个数字为1∶13。尽管汽车工业已经是一个国家乃至全球经济的支柱，但从20世纪70年代起汽车工业受到越来越严重的挑战。随着人们对环境保护的关注，使汽车有害气体排放和噪声污染问题成为“众矢之的”。20世纪70 年代末，国际上开始制订车辆噪声法规，以降低噪声对环境的污染。近年来，一方面人们对内燃机噪声控制的要求越来越高，把是否具有良好的 NVH (Noise、Vibration和Harshness)性能作为内燃机能否被市场接受的重要条件；另一方面，增压技术使内燃机的动力性、经济性和排放特性都上了一个台阶，增压已成为内燃机发展的重要标志。目前，大中型柴油机已大部分实现涡轮增压，而且已经有越来越多的汽油机实现了涡轮增压。但增压型内燃机给汽车的噪声与振动以及道路交通噪声带来了新问题。

      汽车的噪声包括发动机噪声、轮胎噪声和传动机构噪声等^［1］，其中发动机是车辆行驶噪声最主要的一个噪声源，车辆行驶噪声限值标准的降低必然要求更安静的发动机。根据作者大量的工程实验和国内外学者的研究成果表明^［2，4］，装有增压型发动机的汽车(特别是重型载货汽车)在进行车外加速噪声测试时，噪声往往超过国家标准好几个分贝。通过对汽车噪声源的识别分析，发现发动机往往是汽车噪声超标的主要噪声源。而在增压型发动机的主要噪声源中，除了发动机的机械噪声、燃烧噪声外，涡轮增压器引起的噪声贡献及产生的啸叫声是不容忽视的一个重要因素。尽管进气消声器和排气消声器能降低发动机整机的进气和排气噪声，但不能根本上解决涡轮增压器本身产生的噪声。另外，在现阶段国内汽车业界对整车车外加速噪声的控制普遍采用从传声途径降噪的方法，其原理主要是通过声能的吸收和隔绝，将已经产生的噪声降低到能够被接受的限制之内。但是受热平衡、经济成本、能量损失和降噪空间等诸多因素的制约，这类被动的方法尚不能从根本上解决汽车整车车外加速高噪声问题，也不能解决经济性乘用车车内噪声问题。因此, 为了降低增压型发动机汽车的车外加速噪声、减少环境污染、改善乘员的乘坐舒适性，并使涡轮增压器能应用和配套到新一代发动机产品上，除对其性能进行研究外，对涡轮增压器噪声振动机理和控制方法与理论进行研究是十分必需的，且具有极为重要的工程指导价值^［5，6］。