對汽車發(fā)動機(jī)中噪音分析及相關(guān)控制措施的探析

1、對汽車發(fā)動機(jī)中噪音分析及相關(guān)控制措施的探析對汽車發(fā)動機(jī)中噪音分析及相關(guān)控制措施的探析1.汽車發(fā)動機(jī)產(chǎn)生噪音的危害經(jīng)科學(xué)研究和長期理論證明， 由于噪聲的影響， 會導(dǎo)致駕駛員神經(jīng)系統(tǒng)功能下降。1.1條件反射受到抑制，神經(jīng)末梢受損， 震動覺、痛覺功能減退， 對環(huán)境溫度變化的適應(yīng)才能降低。 1.3震動過強(qiáng)時， 駕駛員會感到手臂疲勞、麻木、握力下降。長此下去， 會使肌肉痙攣、萎縮， 引起關(guān)節(jié)的病變， 出現(xiàn)脫鈣、局部骨質(zhì)增長或變形性關(guān)節(jié)炎。1.4強(qiáng)烈的震動和伴隨的噪音長期刺激人體， 會使植物神經(jīng)功能紊亂，出現(xiàn)惡心、嘔吐、失眠和眩暈等病癥。1.5女駕駛員還會出現(xiàn)月經(jīng)失調(diào)、痛經(jīng)、流產(chǎn)、子宮脫垂等病癥。噪聲的危

2、害應(yīng)引起高度的重視。2.汽車發(fā)動機(jī)中噪音的類型及相關(guān)控制措施2.1車輛噪聲主要是發(fā)動機(jī)噪聲， 按其產(chǎn)生的機(jī)理可以分為構(gòu)造振動噪聲和空氣動力噪聲。2.1.1空氣動力噪聲但凡由于氣體擾動以及氣體和其他物體互相作用而產(chǎn)生的噪聲稱為空氣動力噪聲， 它包括進(jìn)氣噪聲、排氣噪聲、風(fēng)扇噪聲。 發(fā)動機(jī)的每一個零件在激振力的作用下發(fā)生振動而輻射的噪聲， 根據(jù)激振力的不同可以分為燃燒噪聲、機(jī)械噪聲、液體動力噪聲三類。燃燒噪聲是指氣缸燃燒壓力通過活塞、連桿、曲軸、缸體等途徑向外輻射產(chǎn)生的噪聲； 機(jī)械噪聲是發(fā)動機(jī)的零部件作往復(fù)的運動和旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生的周期力、沖擊力和撞擊力對發(fā)動機(jī)構(gòu)造激振產(chǎn)生的噪聲；液體動力噪聲是發(fā)動機(jī)中

3、液體流動產(chǎn)生的力對發(fā)動機(jī)構(gòu)造激振產(chǎn)生的噪聲。此外， 由于機(jī)械撞擊、摩擦和機(jī)械載荷的作用， 車內(nèi)裝備的運動部件也會產(chǎn)生振動和車內(nèi)噪聲。2.1.3控制措施1采用隔熱活塞以進(jìn)步燃燒室壁溫度， 縮短滯燃期， 降低空間霧化燃油系統(tǒng)的直噴式柴油機(jī)的燃燒噪聲。2廢氣再循環(huán)。將發(fā)動機(jī)排出的廢氣局部通過進(jìn)氣管送回氣缸， 其初衷是降低排放， 但客觀上， 這樣做進(jìn)步了進(jìn)氣溫度和燃燒室壁溫度， 有降低噪聲的作用。3采用雙彈簧噴油閥實現(xiàn)預(yù)噴。即將本來打算一個循環(huán)一次噴完的燃油分兩次噴。第一次先噴入其中的小局部， 提早在主噴之前就開始進(jìn)展點燃的預(yù)反響， 如此可減少滯燃期內(nèi)積聚的可點燃油量。4采用增壓技術(shù)， 柴油機(jī)增壓后，

4、 進(jìn)入氣缸的空氣充量密度、溫度和壓力增加， 從而改善了混合氣的著火條件， 使著火延遲期縮短。5燃燒室的選擇和設(shè)計。燃燒室的型式和尺寸及燃燒系統(tǒng)的設(shè)計對燃燒噪聲的大小產(chǎn)生影響。6減小供油提早角。供油提早角不同， 導(dǎo)致在著火延遲期內(nèi)噴入的燃料量不同， 從而對燃燒過程產(chǎn)生影響，使發(fā)動機(jī)功率， 油耗和排放物、噪聲發(fā)動變化。2.2按噪聲產(chǎn)生的性質(zhì), 發(fā)動機(jī)噪聲可分為以下幾種2.2.1燃燒噪聲燃燒噪聲產(chǎn)活力理：燃燒噪聲是由于氣缸內(nèi)周期變化的氣體壓力的作用而產(chǎn)生的。它主要取決于燃燒的方式和燃燒的速度。一般來說，柴油機(jī)噪聲比汽油機(jī)的噪聲高得多，因此在這里主要以柴油機(jī)為例來說明如何降低燃燒噪聲。相關(guān)控制措施：1

5、采用隔熱活塞以進(jìn)步燃燒室壁溫度,縮短滯燃期,降低空間霧化燃燒系統(tǒng)的直噴式柴油機(jī)的燃燒噪聲。2進(jìn)步壓縮比和應(yīng)用廢氣再循環(huán)技術(shù)也可降低柴油機(jī)的燃燒噪聲。但壓縮比主要決定了柴油機(jī)的機(jī)械負(fù)荷與熱負(fù)荷程度。3采用雙彈簧噴油閥實現(xiàn)預(yù)噴。即將本來打算一個循環(huán)一次噴完的燃油分兩次噴。4共軌噴油系統(tǒng)是一種很有前途的直噴式轎車柴油機(jī)電子控制高壓燃油噴射系統(tǒng), 它能減少滯燃期內(nèi)噴入的燃油量, 特別有利于降低燃燒噪聲。2.2.2機(jī)械噪聲機(jī)械噪聲是由于運動件之間以及運動件與固定件之間周期性變化的機(jī)械運動而產(chǎn)生的，它與激發(fā)力的大小、運動件的構(gòu)造等因素有關(guān)。主要有活塞敲擊噪聲和氣門機(jī)械噪聲。相關(guān)控制措施：2.2.3活塞敲擊

6、噪聲發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)時，活塞對缸壁的強(qiáng)烈敲擊，產(chǎn)生噪聲。降低活塞敲擊噪聲的措施有： 2采用在活塞裙部開橫向隔熱槽，活塞銷座鑲調(diào)節(jié)鋼件，裙部鑲鋼筒，采用橢圓錐體裙等方式來減小活塞40冷態(tài)配缸間隙。3增加缸套的剛度，為增加缸套的剛度，可采用增加缸套厚度或帶加強(qiáng)肋的方法。4改進(jìn)活塞和氣缸壁之間的光滑狀況，增加活塞敲擊缸壁時的阻尼，也可以減小活塞敲擊噪聲。2.2.4傳動齒輪噪聲傳動齒輪的噪聲是齒輪嚙合過程中齒與齒之間的撞擊和摩擦產(chǎn)生的。使殼體激發(fā)出噪聲降低傳動齒輪噪聲的措施有：1控制齒輪齒形，進(jìn)步齒輪加工精度，減小齒輪嚙合間隙，降低齒輪嚙合傳動噪聲。2采用新材料，如高阻尼的工程塑料齒輪，采用工程塑料齒輪代替

7、原鋼制齒輪后，整機(jī)噪聲降低約0.5dBA左右，效果明顯。2.2.5降低配氣機(jī)構(gòu)噪聲內(nèi)燃機(jī)大都采用凸輪、氣門配氣機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)中包括凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂、氣門等零件。降低配氣機(jī)構(gòu)噪聲的措施主要有： 2減少氣門間隙可減少搖臂與氣門之間的撞擊，但不能使氣門間隙太小。采用液力挺柱可以從根本上消除氣門間隙，降低噪聲。3縮短推桿長度是減輕系統(tǒng)重量、進(jìn)步剛度的有效措施，對減少噪聲特別有利。2.2.6風(fēng)扇噪聲 :/wWW.LWLm 風(fēng)扇噪聲由旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲組成。旋轉(zhuǎn)噪聲又叫葉片噪聲，是由于旋轉(zhuǎn)的葉片周期性地切割空氣引起空氣的壓力脈動而產(chǎn)生的?？梢酝ㄟ^降低風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速、使葉片非均勻分布如采用四葉片風(fēng)扇成X 行

8、布置，互相夾角呈70deg;和110deg;、適中選擇風(fēng)扇與散熱器之間的間隔 、改變?nèi)~片形狀、以及選擇葉片的材料等來降低風(fēng)扇噪聲。2.2.7渦流增壓器噪聲渦輪增壓器噪聲類似風(fēng)扇噪聲，由于轉(zhuǎn)速高，其噪聲以旋轉(zhuǎn)噪聲為主，并有高頻特性。除類似于風(fēng)扇噪聲降噪外，高壓進(jìn)氣系統(tǒng)可用共振腔以濾掉壓力脈動。渦輪增壓器的安裝根底允許剛度足夠大以防止噪聲和共振。2.2.8進(jìn)、排氣系統(tǒng)噪聲進(jìn)氣系統(tǒng)的噪聲主要包括空氣噪聲、沖擊噪聲、輻射噪聲和氣流摩擦噪聲。主要通過消聲器來降低噪聲。2.2.9發(fā)動機(jī)機(jī)體部件的構(gòu)造響應(yīng)和輻射噪聲發(fā)動機(jī)的燃燒激振力和機(jī)械激振力通過各種構(gòu)造零件傳遞到發(fā)動機(jī)的外外表上，形成外表的振動響應(yīng)。外表上的振動又激發(fā)介質(zhì)空氣質(zhì)點的振動而形成聲波向外輻射。增加構(gòu)造剛度和阻尼是減少外表振動的根本措施。在同樣的激振力作用下，減少構(gòu)造外表響應(yīng)也可使噪聲降3.結(jié)語降低汽車噪聲是將來汽車科技的一個重要課題。汽車噪聲的治理應(yīng)走全方位綜合治理之路。首先， 要發(fā)揮各級政府的行政職能， 不斷完善噪聲法規(guī)， 為治理汽車噪聲提供強(qiáng)有力的法律