2024年3月11日发(作者：闻人书易)
2007年 CDAJ－China 中国用户论文集
应用GT-POWER进行发动机进气系统噪声仿真
Noise Simulation of Engine Intake System
by GT-POWER
张小燕
（长安汽车工程研究院 重庆 401120）
摘要：
本文以进气系统的设计为例，介绍了用GT-POWER计算进气系统的模拟过程和进气系
统的设计方法和过程，验证了几种主要的消声结构对进气系统噪声的影响，说明了GT-POWER
软件在进气系统开发中发挥的主要作用。
关键词：
进气系统 设计 噪声 GT-POWER
Abstract：
the paper introduced the intake system simulation and design by GT-POWER,
verified the effect of some anechoic structure and showed the main function of
GT-POWER in intake system development.
Key words：
Intake system design noise GT-POWER
1、前言
发动机的进气系统的主要功能除了为发动机提供充足的，干净的空气外，还要有很好的
降噪作用。进气系统是汽车最主要的噪声源之一，进气口的噪声是影响整车通过噪声的一项
重要的因素，所以进气系统的降噪设计也是非常重要的。进气系统的噪声降低与进气系统的
压力损失两者之间是一对矛盾。如果进气管道截面积越大，空气流通就越顺畅，压力损失越
小，发动机功率就越大，但同时进气口噪声也就越高。在设计中就必须平衡这对矛盾。本文
研究项目是在发动机现有的进气系统基础上进行设计改进，将发动机进气口的噪声控制在目
标值之内。
本文应用发动机热力学计算分析软件GT-POWER建立发动机热力学和声学分析模型，计
算出发动机进气口的噪声总压值。通过不断的增加消声结构，逐步降低进气口的噪声，直到
满足控制目标。
2、进气系统消声设计步骤
1)首先不采用任何消声措施，只用一根管道与发动机相连接，分析进气口噪声变化，
将结果与目标噪声比较，得到所需要的消声曲线。
2）设计空气滤清器。根据安装空间设计空气滤清器本体。空气滤清器容积应该尽可能
的大，这样传递损失大而且覆盖的频带宽。
2007年 CDAJ－China 中国用户论文集
图一 常用空滤器结构
空滤器的进入管和输出管有时会插入到空滤器中，插入的长度对传递损失有影响，
不同的插入长度都能够提高空滤器的传递损失，但插入管会带来较大的功率损失，其功
率损失要比减小管道截面积带来的损失还要大。
空滤器的传递损失为：
π
L2
)
1
2
λ
TL
=
10lg[1
+
0.25(m
−
)()]
(1)
πL
a
πL
b
2
m
cos(
2
)cos()
λλ
sin(
La为进入管在空滤器中的长度；L为空滤器本体长度；
Lb为输出管在空滤器中的长度；m为扩张比。
3）确定空滤器进出管的管径，减小空滤器进、出管管径对降低噪声有好处，但是会增
加进气系统的压力损失，降低发动机的进气量，影响发动机的性能。在设计时要
权衡两方面的得失。
4）根据增加了空气滤清器之后的进气口噪声来确定需要增加的消声结构。常用的消声
结构如下：
A 赫姆霍兹消声器一般是针对低频的，传递损失与消声容积的形状没有关系。
赫姆霍兹消声器的共振频率为：
f
=
2
c
S
c
（2）
2π
Vl
c
传递损失为：
S
c
V
/
l
c
2S
m
TL=
10lg[1
+
()
2
]
（3）
ff
−
r
f
r
f
V为空滤器容积；Lc为连接管长度；Sc为连接管截面积；Sm为主管道截面积
B 1/4波长管一般用来消除高频噪声，如果要用1/4波长管消除低频噪声，波长管
2024年3月11日发(作者：闻人书易)
2007年 CDAJ－China 中国用户论文集
应用GT-POWER进行发动机进气系统噪声仿真
Noise Simulation of Engine Intake System
by GT-POWER
张小燕
（长安汽车工程研究院 重庆 401120）
摘要：
本文以进气系统的设计为例，介绍了用GT-POWER计算进气系统的模拟过程和进气系
统的设计方法和过程，验证了几种主要的消声结构对进气系统噪声的影响，说明了GT-POWER
软件在进气系统开发中发挥的主要作用。
关键词：
进气系统 设计 噪声 GT-POWER
Abstract：
the paper introduced the intake system simulation and design by GT-POWER,
verified the effect of some anechoic structure and showed the main function of
GT-POWER in intake system development.
Key words：
Intake system design noise GT-POWER
1、前言
发动机的进气系统的主要功能除了为发动机提供充足的，干净的空气外，还要有很好的
降噪作用。进气系统是汽车最主要的噪声源之一，进气口的噪声是影响整车通过噪声的一项
重要的因素，所以进气系统的降噪设计也是非常重要的。进气系统的噪声降低与进气系统的
压力损失两者之间是一对矛盾。如果进气管道截面积越大，空气流通就越顺畅，压力损失越
小，发动机功率就越大，但同时进气口噪声也就越高。在设计中就必须平衡这对矛盾。本文
研究项目是在发动机现有的进气系统基础上进行设计改进，将发动机进气口的噪声控制在目
标值之内。
本文应用发动机热力学计算分析软件GT-POWER建立发动机热力学和声学分析模型，计
算出发动机进气口的噪声总压值。通过不断的增加消声结构，逐步降低进气口的噪声，直到
满足控制目标。
2、进气系统消声设计步骤
1)首先不采用任何消声措施，只用一根管道与发动机相连接，分析进气口噪声变化，
将结果与目标噪声比较，得到所需要的消声曲线。
2）设计空气滤清器。根据安装空间设计空气滤清器本体。空气滤清器容积应该尽可能
的大，这样传递损失大而且覆盖的频带宽。
2007年 CDAJ－China 中国用户论文集
图一 常用空滤器结构
空滤器的进入管和输出管有时会插入到空滤器中，插入的长度对传递损失有影响，
不同的插入长度都能够提高空滤器的传递损失，但插入管会带来较大的功率损失，其功
率损失要比减小管道截面积带来的损失还要大。
空滤器的传递损失为：
π
L2
)
1
2
λ
TL
=
10lg[1
+
0.25(m
−
)()]
(1)
πL
a
πL
b
2
m
cos(
2
)cos()
λλ
sin(
La为进入管在空滤器中的长度；L为空滤器本体长度；
Lb为输出管在空滤器中的长度；m为扩张比。
3）确定空滤器进出管的管径，减小空滤器进、出管管径对降低噪声有好处，但是会增
加进气系统的压力损失，降低发动机的进气量，影响发动机的性能。在设计时要
权衡两方面的得失。
4）根据增加了空气滤清器之后的进气口噪声来确定需要增加的消声结构。常用的消声
结构如下：
A 赫姆霍兹消声器一般是针对低频的，传递损失与消声容积的形状没有关系。
赫姆霍兹消声器的共振频率为：
f
=
2
c
S
c
（2）
2π
Vl
c
传递损失为：
S
c
V
/
l
c
2S
m
TL=
10lg[1
+
()
2
]
（3）
ff
−
r
f
r
f
V为空滤器容积；Lc为连接管长度；Sc为连接管截面积；Sm为主管道截面积
B 1/4波长管一般用来消除高频噪声，如果要用1/4波长管消除低频噪声，波长管