6发动机及动力总成的噪声.ppt

主讲：胡爱军 汽车振动与噪声控制 第6章 发动机及动力总成的噪声 6.1概述 6.3发动机机械噪声 6.2燃烧噪声 6.4空气动力噪声 6.6发动机噪声的降低方法 6.1概述 发动机热力过程的周期性及部分机件的往复运动构成汽车最主要的振动噪声源。燃烧噪声、机械噪声、空气动力噪声等。 1.发动机噪声测量 发动机整机噪声测量一般是在试验室内进行，测量时将排气用长管引出室外，以避免其他振动的传入和排气噪声的干扰。 6.1概述 发动机噪声级与发动机的类型、转速、功率、缸径等参数有关。 2.发动机噪声经验公式 距离发动机1米处的四冲程柴油机的声压级可近似为： 距离发动机1米处的涡轮增压四冲程柴油机的声压级可近似为： 6.1概述 汽油机由于其功率、缸径较小，转速高，往复运动质量小，热力工作过程柔和平稳，爆发压力低，因此汽油机的噪声比同样功率的柴油机低10dB左右。 2.发动机噪声经验公式 但汽油机在最高转速时的声功率级与柴油机几乎相等。 6.1概述 3.发动机噪声源 发动机1米远处测得的各噪声源对总噪声水平的贡献。 6.1概述 3.发动机噪声源 6.2燃烧噪声 气缸内压力在一个工作循环内呈周期变化，它激起气缸内部件的低频振动，其频率与发动机转速有关，通过发动机机体向外辐射噪声，这种混合气燃烧产生的缸内气体压力直接激振发动机结构，引起结构振动，并通过外部和内部传播途径传到发动机表面，由发动机表面辐射形成的空气声即燃烧噪声。 燃烧噪声和机械噪声很难严格区分。将由于气缸内燃烧，将活塞对缸套的压力通过缸盖-活塞-连杆-曲轴-机体向外辐射的噪声叫做燃烧噪声。 将活塞对缸套的撞击，正时齿轮、配气机构、喷油系统、正时皮带等运动件之间机械撞击产生的振动激发的噪声叫做机械噪声。 直喷式柴油机燃烧噪声高于机械噪声，非直喷式柴油机机械噪声高于燃烧噪声，低速运转时燃烧噪声都高于机械噪声。汽油机燃烧柔和，零件受力小，燃烧噪声和机械噪声都比柴油机低。 6.2燃烧噪声 1.影响燃烧噪声的主要因素 (1)结构形式及设计 发动机燃烧室的结构形式及整个燃烧系统的设计。 (2)压缩温度和压力 提高压缩比可升高滞燃期内的燃气温度，提高压缩终了得温度和压力，能缩短滞燃期，可降低直喷式柴油机燃烧噪声。 (3)喷油参数 供油系统各参数，对燃烧过程都有影响。 (4)转速 在其他条件不变的情况下，转速提高，喷油时间缩短，滞燃期内喷入的燃油量增加，燃烧噪声增强。 6.2燃烧噪声 2.降低燃烧噪声的基本途径 从产生的原因和传播途径两个方面来降低发动机的燃烧噪声。 (1)隔热活塞 采用隔热活塞可提高缸壁温度，缩短滞燃期，降低直喷式柴油机的燃烧噪声。 (2)延迟喷油定时 一般而言，喷油时间早则燃烧噪声大，而喷油时间适当延迟，可减小燃烧噪声。 但喷油过迟，然烧进入气缸时的空气温度和压力反而变低，从而使着火延迟期延长，燃烧噪声增大。 (3)改进燃烧室结构形状 在其他条件相同的情况下，直喷式燃烧室中的球形和斜置圆桶形燃烧室的燃烧噪声最低，分隔式燃烧室的燃烧噪声一般也较低，ω形直喷式燃烧室和浅盆形直喷式燃烧室的燃烧噪声最大。 6.2燃烧噪声 2.降低燃烧噪声的基本途径 (4)调节喷油泵 喷油率对燃烧噪声的影响很大。试验表明，喷油率提高一倍，燃烧噪声就会增加6dB，可用减少喷油泵供油率的方法来减少燃烧噪声，但也要注意高速性能的恶化和增加怠速噪声的问题。 (5)废气再循环和进气节流 提高废气再循环率可减少燃烧率，使发动机获得平稳的运转，而进气节流可使气缸内的压力降低和着火时间延迟，两者结合能有效降低燃烧噪声。 (6)采用增压技术 柴油机增压后可使进入气缸的空气充量密度增加，使压缩终了时气缸内的温度和压力增高，降低燃烧噪声。 (7)提高压缩比 提高压缩比可以提高压缩终了的温度和压力，缩短着火延迟期，降低燃烧噪声。 6.2燃烧噪声 2.降低燃烧噪声的基本途径 (8)改善燃油品质 十六烷值高的燃料着火延迟较短，燃烧过程柔和，燃烧噪声降低。 (9)电子控制 根据转速、负荷、进气温度、燃油温度等精确控制喷油定时，降低燃烧噪声。 6.3发动机机械噪声 发动机的机械噪声指在气体压力和惯性力的作用下，使运动