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发动机噪声及排放污染长安大学精品课程网站
第五章 发动机噪声及排放污染
噪声: 汽车的主要噪声源 — 发动机。
汽油机的主要噪声源 — 风扇噪声和配气机构噪声。
柴油机的主要噪声源 — 燃烧噪声。
柴油机的噪声比汽油机的大。
排放: 汽油机的、和排放比柴油机的多,
柴油机的炭粒排放比汽油机的多。
§5-1 发动机噪声污染及防治
GB规定: 城市噪声声压级白天 — ( 42 [ dB ],夜间 — ( 37 [ dB ]。
一 噪声的评价指标
()
1 声压 p
声波通过介质时,波峰处的压力升高量 [ pa ]。
2 声压级 — 无因次参数
[ dB ]
其中 — 1000 [ Hz ]时的基准声压,即听阀声压, [ pa ]。
人耳能听到的听阀声压 [ pa ],
产生疼痛的痛阀声压 = 20 [ pa ]。相差100万倍左右。
3 声强 I
单位时间、单位面积上通过的声能 [ W/m ] 。
4 声强级 — 无因次参数
[ dB ]
其中 — 1000 [ Hz ]时的基准声强, [ W/m ]。
5 声功率 W
声源在单位时间内所辐射的总能量 [ W ]。
其中S — 包围声源的封闭面面积; — 声强在微元面积ds法线方向的分量。
(1)
[ W/m ]
(2)
[ W/m ]
6 声功率级 — 无因次参数
[ dB ]
其中 — 基准声功率, [ W ]。
声压级 ,声强级 和声功率级 的范围均为 0~120 [ dB ]。
7 频率与频带
人耳能听到的声音频率范围为20~20,000 [ Hz ]。
将其分为若干个频率段 — 频带或频程。
常用倍频程和1/3频程。
倍频程的中心频率 — 31.5,63,125,250,500,1000,2000,4000,8000,16000…
中心频率,上限频率和下限频率的关系为
; ; 。
频谱图 — 横坐标: 频率 ( ): 声压级 ,声强级 或声功率级 。
()
即使声压级相同,而频率不同,人耳所感受到的声音响度就会不同,主观评价参数 — 响度级 [ 方 ] ( [ phon ] )
以1000 [ Hz ] 的纯音为基准声音,当某噪声的响度与某声压级的纯音响度相同时,则该纯音的声压级 [ dB ] 即为该噪声的响度级 [ phon ]。
如图的ISO等响曲线由大量试验得出
1 100 Hz以下的噪声,
虽然声压级 [ dB ] 较高,但响度级 [ phon ]却低,人耳不敏感。
低频、低声压级 [ dB ] 的噪声,人耳听不到。
2 同一声压级 [ dB ]下,人耳对频率为3000~4000 Hz的噪声()
其响度级 [ phon ] 最高。
3 声压级高于100 [ dB ] 时,等响曲线平缓,响度级 [ phon ] 仅与声压级 [ dB ]
有关,而与频率 [ Hz ] 几乎无关。说明对于高 [ dB ] 的噪声,人耳已分辨不
出高、低频了。
二 发动机噪声分析
()
1 与发动机转速n有关的噪声源
进、排气噪声;旋转件噪声 — 风扇,空气压缩机,发电机和空调等。
2 与车速有关的噪声源
传动噪声 — 变速器,传动轴等;空气动力噪声 — 轮胎噪声,车体噪声等。
()
1 直接传向大气的噪声源
进、排气噪声和风扇噪声等 — 属于空气动力噪声。
2 发动机表面辐射噪声源
由发动机零部件的机械振动引起。
(1) (,(,还与发动机零部件的强度、刚度有关。
(2)
件振动引起。
三 发动机噪声的防治
()
1 采用油膜蒸发型混合气形成方式 — M过程 ( (,(。
2 尽量使喷油先缓后急 — 推迟喷油开始时刻 ( (,(。
3 使用十六烷值高的燃料 ( (。
()
加固主轴承,多加和加固加强筋。
()
材料: 钢板、玻璃纤维和其它消声材料。
部位: 曲轴箱侧壁和排气总管。
()
排气消声器 — 声滤波器,随频率变化。
1 阻性消声器 — 主要用于小轿车
声学性能主要取决于声吸收构造和材料的流动阻力。降低噪声的频带较广。
2 抗性消声器 — 主要用于载货汽车
声学性能主要取决于消声器的几何形状,造成排
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