內燃機的主要噪聲源及其控制-資料下載頁
2025-10-10 11:42本頁面
【正文】 流，紊流所產生的聲強與流速的８次方成正比，頻率成分主要是高頻。 ⑷ 亥姆霍茲共振噪聲 ? 對于某些內燃機 ， 尤其是單缸機 ， 排氣閥開啟時 ， 正在排氣的氣缸與排氣管相通 ， 該氣缸容積如同一個亥姆霍茲共振器 ， 由于氣缸內氣體共振 ， 激發(fā)出噪聲 。 其共振頻率為 ? 亥姆霍茲共振噪聲的特點是它與內燃機轉速無關。因此，在排氣噪聲頻譜中與內燃機轉速變化無關的噪聲往往是亥姆霍茲共振噪聲。 )(2)2/(2 22tttr rlVScrlVrcf???? ???? ⑸ 廢氣噴注和沖擊噪聲 ? 在自由排氣階段，排氣閥處會由于高速的氣流噴注而產生強烈的噴注噪聲。又由于氣體的粘性，廢氣排出后，會帶動排氣閥后的氣體一起運動，產生卷吸作用，使周圍氣體發(fā)生旋轉，形成渦流，輻射出渦流噪聲。另外，排氣閥附近存在著氣體壓力的不連續(xù)面。這種壓力不連續(xù)會產生沖擊波，因而產生沖擊噪聲。其峰值頻率為： dcSfrm ?（ ６ ） 排氣管內壁面處的摩擦及紊流噪聲 （ ７ ） 排氣噪聲的其他一些組成聲源 （ １ ） 內燃機轉速和負荷對排聲噪聲的影響 ? 對同一內燃機來說 ， 對排氣噪聲影響最大的因素則是內燃機的轉速和負荷 。 ? 各種內燃機在轉速增加一倍時 ， 空負荷的排氣噪聲增加 10～ 14dB（ A） ， 而全負荷的排氣噪聲僅增加 5～ 9dB（ A） 。這就說明內燃機在全負荷時 ， 各轉速下的排氣壓力變化是不大的 。 （ ２ ） 不同類型內燃同排氣噪聲的比較 ? （ a） 同等功率的二沖程機比四沖程機的排氣噪聲大 ， 主要原因是： ① 二沖程機為了充分換氣 ， 一般比四沖程機排氣開始時刻早 ， 因而排氣開始時氣缸壓力較高 ， 故排氣噪聲大些 。 ② 二沖程機通常轉速較高 ， 單位時間內平均換氣量比四沖程機多 ， 排氣次數也多一倍 ， 因此所產生的氣流聲和渦流聲大 ， 頻率也高 。③ 為了保證掃效果 ， 二沖程內燃機不宜采用結構復雜的消聲器 。 （ b） 柴油機一般比汽油機的排氣噪聲大 ， 這是因為： ① 柴油機工作時 ， 最高爆發(fā)壓力和壓力增長率均比汽油機高 ，因此同等功率相比 ， 柴油機排氣噪聲較大 。 ② 同一功率的內燃機 ， 往往汽油機的氣缸數較多 ， 因而改善了排氣系統(tǒng)中的氣流脈動 。 （ ３ ） 渦輪增壓對排氣噪聲的影響 ? 采用渦輪增壓后 ， 由于氣閥啟開瞬間所產生的噪聲通過渦輪機之后 ， 其能量將有很大衰減 ， 再自渦輪機排氣口排出時噪聲消失了 ， 而渦輪機排氣本身所具有的高頻渦流噪聲仍然具有較高噪聲 。 ? 一方面可以對噪聲源本身采取措施 ， 這需要從噪聲源機理分析入手 ， 采取相應的對策 ， 但這些措施往往又要涉及到排氣系統(tǒng) ， 如凸輪軸 、 氣閥機構以及氣缸蓋的設計 ， 因而又要影響到內燃機其他方面的性能 。 諸如 ， 改變排氣支管的布置 ， 使吹過管口的氣流方向與該管的軸線方向夾角保持在最不易使該管發(fā)生共振的角度范圍內；合理設計各支管的長度 ， 使管的聲共振頻率錯開； 使各排氣支管管口及各管之間連接處都有較大的過渡圓角 ， 減小斷面突變；提高排氣閥桿 、 氣閥支管和排氣道內壁面的光潔度 ， 以減小紊流附面層中的渦流強度；在保證排氣閥剛度和強度的條件下 ， 盡可能地減小排氣閥桿直徑 。 ? 第二方面的降噪減振措施包括采用消聲器和控制由內燃機排氣支管傳來的機械振動這些措施的采用不影響內燃機性能，又比較易于實現，其中最主要、最簡單的是采用排氣消聲器。 ? 為了控制排氣支管傳遞的振動 ， 可通過改進氣支管結構來改善振動特性和隔離排氣支管傳遞的振動等方法來降低排氣系統(tǒng)的噪聲 。 （ 1） 通過排氣支管結構的變更來改善振動特性 （ 2） 隔離排氣支管傳遞的振動 風扇噪聲 ? 風扇噪聲由旋轉噪聲和渦流噪聲組成。旋轉噪聲又叫葉片噪聲，是由于旋轉的葉片周期性地切割空氣，引起空氣的壓力脈動而產生的，其基頻 ?1＝ nZ／ 60。風扇轉動時使周圍氣體產生渦流，此渦流由于粘滯力的作用又分裂成一系列分立的小渦流。渦流和渦流分裂使空氣發(fā)生擾動，形成壓縮與稀疏過程而產生渦流噪聲。 ? 風扇轉速 n 對其噪聲影響很大，轉速提高一倍時，聲壓級增加 11～ 17dB。通常在低轉速時，風扇噪聲比內燃機噪聲低得多，但在高轉速時，往往成為主要的甚至是最大的噪聲源。
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