前言：随着科技的进步和人们生活水平的提高，汽车已经成为人们日常生活中的一部分。然而，由于发动机工作过程中产生的噪声以及汽车驾驶时产生的振动，给人们带来了较大的困扰。据调查，在交通事故中，25%是由于发动机噪声引起的，其中90%是由于发动机振动引起的^[1]。汽车发动机噪声是汽车噪声的主要部分。对汽车制造商而言，降低发动机噪声已成为实现其节能减排、提高客户满意度和树立品牌形象的关键因素之一。因此，如何有效降低发动机噪声、提高发动机舒适性、降低发动机振动是汽车制造商面临的重要问题。本文以某型号发动机为研究对象，探究了减振皮带轮对其噪声控制效果。

一、发动机噪声的特点和影响因素

1.1 发动机噪声的特点

发动机噪声的频率范围比较广，有低频、中频和高频噪声，发动机的噪声主要是由燃烧噪声、机械运动噪声、空气动力噪声和辐射噪声组成。其中燃烧噪声是由火花塞点火能量引起的，由进气、压缩、膨胀过程引起，燃烧的过程是一个复杂的物理化学过程，燃烧产物具有很强的能量，并且与气缸壁产生剧烈摩擦，燃烧产物的振动及高温会在气缸内产生气流冲击，使气缸壁产生振动及摩擦，同时引起缸壁与活塞环之间产生相对运动。在内燃机工作时，随着活塞在气缸内往复运动及曲轴转角变化，气缸内压力、温度变化也会产生周期性波动，这就是发动机的主要振动源。

1.2 影响发动机噪声的因素

进气系统是发动机与外界环境进行能量交换的唯一通道，进气系统设计是否合理，会直接影响发动机的噪声特性。喷油系统是发动机进行燃烧过程的主要部件之一，喷油系统的设计和调整，会直接影响发动机燃烧过程和燃烧产物在气缸内的流动。压缩系统设计合理与否，会直接影响发动机的压缩比大小以及气体压力变化，从而对发动机噪声产生重要影响。活塞、连杆、曲轴等机械部件：活塞的设计及制造是否合理，也会对发动机噪声产生重要影响。

二、减振皮带轮的原理和结构

2.1 减振皮带轮的原理

在汽车发动机中，我们常常可以看到一种叫做减振皮带轮的装置，这种装置在发动机的内部，能够将发动机的振动和噪声进行有效的降低，从而在一定程度上提升汽车的整体性能。这种减振皮带轮由两个皮带轮以及两个带轮组合而成，并且这两个带轮之间的间距一般是固定不变的，通过改变带轮之间的间距，就能够在一定程度上对发动机内部产生的振动和噪声进行控制。另外，减振皮带轮中还会加入一些小零件，例如橡胶垫片等，这些小零件在使用过程中能够在一定程度上对发动机产生的振动和噪声进行有效控制，从而实现了汽车整体性能的提升。

2.2 减振皮带轮的结构及作用

在减振皮带轮的结构中，主要包括两个皮带轮以及两个带轮，其中，这两个带轮之间的间距是不变的。为了保证减振皮带轮能够在工作中将发动机产生的振动和噪声进行有效的控制，在带轮中加入了一些小零件，例如橡胶垫片等。这些小零件能够对发动机产生的振动和噪声进行有效控制。另外，为了保证发动机正常工作，减振皮带轮还需要具备一定的刚度和强度，这就使得减振皮带轮的质量也受到了一定的影响。同时，由于汽车在行驶过程中会产生较大的噪音和振动，因此，要保证减振皮带轮能够正常工作，就必须要保证其具有较强的刚度和强度^[2]。

三、减振皮带轮的噪声控制机制

在发动机的噪声控制过程中，通过应用减振皮带轮来控制发动机的噪声，主要是通过对皮带轮进行合理的安装，保证其具有一定的减振效果，从而减少皮带轮振动所产生的噪音。通过对皮带轮进行合理的安装，能够有效地将发动机运转时所产生的噪音和振动进行吸收，从而降低噪音对汽车驾驶人员造成的不良影响。在发动机运转过程中，其噪声主要来源于摩擦、磨损以及齿轮撞击等。这些因素均会对发动机的性能产生不良影响，从而引起噪声^[3]。

四、发动机噪声控制策略分析

4.1 基于减振皮带轮的主动噪声控制策略

基于减振皮带轮的主动噪声控制策略，在减振皮带轮上设置主动控制单元，利用传感器感知发动机工作状态，通过电子线路计算出减振皮带轮的振动加速度和电机转速，反馈到控制器进行相应控制。针对发动机各系统的振动特性，可以在系统中设置主动控制单元，利用电子线路计算出主动控制单元的最佳位置和最佳频率，并且将其传递给执行机构。当传感器探测到发动机的振动加速度时，控制器根据传感器信息计算出电机转速并进行相应的控制。主动控制单元根据输入信号作出相应的控制决策，通过执行机构执行命令对发动机进行降噪处理。

4.2 基于减振皮带轮的被动噪声控制策略

减振皮带轮作为被动噪声控制的一种方法，其主要原理是：当发动机工作时，减振皮带轮带动发动机转动，通过传动系统传递到驱动皮带上，驱动皮带带动减振皮带轮转动，从而改变减振皮带轮与皮带之间的相对转速。由于皮带与减振皮带轮之间的相对转速发生改变，发动机产生的噪声也会发生变化。当发动机工作时，减振皮带轮与皮带之间的相对转速降低时，噪声就会变小；反之，当发动机工作时，减振皮带轮与皮带之间的相对转速升高时，噪声就会变大。因此，通过改变减振皮带轮与皮带之间的相对转速，就能有效控制发动机的噪声。因此，采用减振皮带轮能够降低发动机噪声。

4.3 基于减振皮带轮的混合噪声控制策略

当发动机产生的噪声与工作状态不匹配时，就会产生混合噪声。混合噪声是一种由低频噪声和高频噪声组成的复合噪声。其中，低频噪声主要是由于发动机自身产生的振动引起，高频噪声主要是由于工作中产生的振动引起，因此混合噪声的控制重点在于降低发动机内部的低频噪声。通过合理设计减振皮带轮，可将低频噪声、高频噪声以及混合噪声有效控制。为保证减振皮带轮有效减振，需要对其进行合理的结构设计和尺寸参数设计。在保证减振效果的前提下，尽可能地减小减振皮带轮与发动机之间的相对转速，以使发动机内部产生的低频振动与发动机工作状态匹配。

结语：汽车的发动机噪声控制是汽车 NVH领域的重要研究内容。随着发动机技术的不断发展，发动机噪声控制策略也在不断优化，传统的被动噪声控制方法已经不能满足实际需求。基于减振皮带轮的主动噪声控制策略和基于减振皮带轮的被动噪声控制策略具有良好的效果。在进行汽车发动机噪声控制时，应根据发动机各部件的振动特性以及振动噪声产生机理，合理选择相应的主动和被动噪声控制策略，以达到理想的降噪效果。在汽车 NVH领域，基于减振皮带轮的主动和被动噪声控制策略可以有效提升发动机系统运行状态，提升汽车整体性能。

参考文献：

[1]王杰，肖伟，夏泽东，等。减振皮带轮在发动机噪声控制中的应用。机械工业出版社，2004.11.

[2]唐明杰，杨建伟，吴海超。汽车发动机噪声控制策略研究[J]。工业技术经济，2015,（1）：13-16.

[3]李云涛。汽车发动机噪声控制策略研究与仿真分析[J]。机械工业出版社，2008.02.