翁益明

摘 要：本論文針對(duì)如何降低塑料燃油箱噪聲，主要在油箱內(nèi)增加防浪板入手，降低油箱內(nèi)燃油晃動(dòng)的能量，以致降低產(chǎn)生的噪聲，提高了汽車駕乘人員的舒適度。

關(guān)鍵詞：塑料油箱 防浪板 噪聲

Structural Proposal to Reduce the Noise of Vehicle Plastic Fuel Tank

Weng Yiming

Abstract：In this paper， based on how to reduce the noise of plastic fuel tank， the main proposal is mainly adding baffles inside the tank， which aims at reducing the energy of fuel slosh， and reduces the fuel generated noise.

Key words：plastic fuel tank， baffle， noise

1 前言

當(dāng)前，汽車用戶越來越關(guān)注汽車塑料燃油箱的噪聲性能[1]，特別對(duì)于逐漸增多的啟停發(fā)動(dòng)機(jī)車型（Start-Stop）或混合動(dòng)力車型（Hybrid），在發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，燃油箱內(nèi)的燃油晃動(dòng)噪聲越發(fā)明顯[2]，為抑制油箱內(nèi)部產(chǎn)生較大燃油晃動(dòng)能量，降低油箱噪聲，本論文通過增加內(nèi)置防浪板來實(shí)現(xiàn)此目的。

2 總體方案設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

每個(gè)主機(jī)廠的設(shè)計(jì)目標(biāo)有所差異，常規(guī)的設(shè)計(jì)目標(biāo)如下：

在剎車停止，測(cè)試噪聲性能時(shí)，需要油箱在前2S噪聲有個(gè)急劇的下降;在2S-5S 左右，需要油箱噪聲繼續(xù)下降;約在5S后，需要油箱噪聲穩(wěn)定。[3]

具體要求值詳見下表：

對(duì)于要求嚴(yán)格的啟停發(fā)動(dòng)機(jī)車型（Start-stop）或混合動(dòng)力車型（Hybrid）（圖1）：

對(duì)于一般要求的車型（圖2）：

3 總體方案設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

在剎車停止，測(cè)試噪聲性能時(shí)，需要油箱在前2秒噪聲有個(gè)急劇的下降;在2-5秒左右，需要油箱噪聲繼續(xù)下降;約在5秒后，需要油箱噪聲穩(wěn)定。[3]

3.2 方案設(shè)計(jì)

3.2.1 基本設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

3.2.1.1 設(shè)計(jì)防浪結(jié)構(gòu)時(shí)，需要考慮與油箱燃油的相對(duì)位置，較高液位時(shí)一般產(chǎn)生最大噪聲，此時(shí)液面和油箱上殼體距離較近，甚至部分接觸[4]，燃油撞擊時(shí)易產(chǎn)生較大噪聲。

3.2.1.2 考慮汽車剎車時(shí)燃油晃動(dòng)方向，將防浪板在油箱內(nèi)橫向放置以抑制燃油的前后晃動(dòng)。

3.2.1.3 汽車前進(jìn)剎車，即燃油撞擊油箱后側(cè)時(shí)產(chǎn)生較大噪聲，所以防浪結(jié)構(gòu)重點(diǎn)放置在油箱后側(cè)，且與油箱后側(cè)保持一定的距離。

3.2.1.4 盡可能增大防浪板，降低燃油的運(yùn)動(dòng)能量，另外，避免燃油撞擊防浪板而自身產(chǎn)生較大的噪聲。

3.2.2 具體防浪板設(shè)計(jì)

3.2.2.1 防浪板豎直擋浪板的結(jié)構(gòu)

豎直擋浪板的主要作用為阻擋燃油前后晃動(dòng)，降低燃油能量以致降低噪聲：

1）避免因豎直擋浪板對(duì)燃油的過分阻擋，燃油直接沿著豎直擋浪板沖向箱體上表面，造成噪聲。如圖3，測(cè)試結(jié)果如圖5，噪聲有超過目標(biāo)線，且衰減緩慢。

2）豎直擋浪板需要設(shè)計(jì)成部分阻擋燃油，并讓部分燃油通過，最終使燃油能量分層減弱;豎直擋浪板將燃油造成不同的流向，同樣分散燃油能量.如圖4，測(cè)試結(jié)果如圖6，噪聲沒有超過目標(biāo)線，且快速衰減。

3）豎直擋浪板為一定的R弧形狀，將阻擋的燃油分散，從而進(jìn)一步分散燃油方向和能量，避免產(chǎn)生較大的二次噪聲;如圖7。

5）保持豎直擋浪板和油箱上殼體一定的距離，避免燃油沿豎直擋浪板沖擊上殼體形成噪聲;如圖8

3.2.2.2 上下隔離板的結(jié)構(gòu)

上下隔離板的主要作用為阻擋油箱下側(cè)燃油向上竄動(dòng)，給油箱上表面造成更大的沖擊能量[5]。

1）角度方案：燃油沖擊完油箱前側(cè)后，向油箱后側(cè)沖擊，此時(shí)噪聲比較明顯，上下隔離板形成角度C（后傾），使燃油向下竄動(dòng)，減輕向上沖擊噪聲。如圖9

2）位置方案：因?yàn)樾∮?0%液位時(shí)噪聲基本合格，所以將上下隔離板布置在50%液位以下，避免燃油向上沖擊上下隔離板而產(chǎn)生噪聲。如圖10

3.2.2.3 防浪板落水孔設(shè)計(jì)

上下隔離板的導(dǎo)流孔位于與豎直擋浪板交集處，這樣液體晃動(dòng)后，殘留在上下隔離板上的液體就會(huì)沿豎直板流下，為避免殘留燃油直接滴落入燃油液面形成后續(xù)噪聲。

如圖11，落水孔應(yīng)在B處，是殘留燃油沿著防浪板側(cè)壁流下，緩慢流入下方的燃油;如果將落水孔設(shè)計(jì)在A處，殘留的燃油直接滴落至下方的燃油，產(chǎn)生明顯的噪聲。

4 總結(jié)

為滿足汽車塑料油箱不同的噪聲和成本要求，本文提出了多種油箱降低噪聲結(jié)構(gòu)，并從細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)上描述了技術(shù)方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]湯靖，郭棟杰，張啟迪.某車型燃油箱晃動(dòng)噪音問題分析[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2017（14）;18-19.

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[3]屠翔宇.汽車燃油箱油液晃動(dòng)噪聲傳遞特性及降噪方法研究.上海交通大學(xué)，2016（2）：32-33.

[4]黃泳璇.轎車燃油泵流動(dòng)誘導(dǎo)噪聲建模與分析.北京理工大學(xué)，2016（6）：12-12.

[5]于洋磊.燃油箱晃動(dòng)及其噪聲控制研究[J]. 汽車工業(yè)，2018（5）：26-27.