發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲控制
1.噪聲的主要危害
噪聲污染不僅對(duì)人們的自我感覺(jué)和工作能力產(chǎn)生消極的影響，而且能導(dǎo)致健康嚴(yán)重失調(diào)、疲勞、早期失聰、高血壓、神經(jīng)疾病等。
2.車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的形成與對(duì)策
發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲主要包括燃燒噪聲、機(jī)械噪聲、進(jìn)排氣噪聲、冷卻風(fēng)扇及其他部件發(fā)出的噪聲。燃燒噪聲是在可燃混合氣體燃燒時(shí)，因氣缸內(nèi)氣體壓力急劇上升沖擊發(fā)動(dòng)機(jī)各部件，使之振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲。柴油中的十六烷值不合適或噴油時(shí)間過(guò)于提前，會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴，使噪聲急劇增大。汽油機(jī)由于過(guò)熱、汽油品質(zhì)不良和點(diǎn)火提前角過(guò)大等原因造成高頻爆炸聲、敲缸。
發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的燃燒過(guò)程和結(jié)構(gòu)振動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲，是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)外表面以及與發(fā)動(dòng)機(jī)外表面剛性連接結(jié)構(gòu)的振動(dòng)向大氣輻射的，因此稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)表面噪聲。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)表面噪聲產(chǎn)生的機(jī)理，又可分為燃燒噪聲和機(jī)械噪聲。燃燒噪聲主要是由于氣缸內(nèi)周期性變化的壓力作用而產(chǎn)生的，與發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式和燃燒速度密切相關(guān)；機(jī)械噪聲是發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)各運(yùn)動(dòng)件之間及運(yùn)動(dòng)件與固定件之間作用的周期性變化的力所引起的，它與激發(fā)力的大小和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性等因素有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，低轉(zhuǎn)速時(shí)，燃燒噪聲占主導(dǎo)地位，高轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)械噪聲占主導(dǎo)地位。
降低燃燒噪聲，需改善燃燒條件，提高燃燒質(zhì)量，以達(dá)到圓滑的壓力波形。采用合理布置火花塞和氣門(mén)以及采用合適的燃燒室型式和冷卻方式即可以達(dá)到最有效的燃燒。在燃油方面，汽油的辛烷值越高，點(diǎn)火質(zhì)量及抗爆振性能越好；對(duì)柴油機(jī)來(lái)說(shuō)，要選擇合適的十六烷值的柴油，如果達(dá)不到，可加入點(diǎn)火加速劑，提高點(diǎn)火質(zhì)量，這樣可有效地防治因燃油燃燒引起的噪聲。
機(jī)械噪聲包括活塞敲擊聲、氣門(mén)機(jī)構(gòu)沖擊聲、正時(shí)齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)聲等。減小活塞敲擊聲，可采取減小活塞與缸壁之間的間隙和使活塞銷(xiāo)中心與曲軸中心偏移等方法。氣門(mén)機(jī)構(gòu)沖擊噪聲的大小是由氣門(mén)間隙決定的，氣門(mén)間隙太小會(huì)使密封不好，太大則在氣門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)造成很大沖擊，產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，加劇磨損。在使用過(guò)程中氣門(mén)間隙應(yīng)經(jīng)常調(diào)整，使之處于規(guī)定的間隙，一般是在凸輪軸的基本外形(工作段)前后加入緩沖段以減少?zèng)_擊，或使用液力挺柱。氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的推桿與搖臂的剛性不足會(huì)引起氣門(mén)運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重的振動(dòng)和噪聲，甚至使氣門(mén)失去控制；氣門(mén)彈簧的脈動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生噪聲，因此對(duì)氣門(mén)彈簧要求質(zhì)量高、彈力足，而且安裝時(shí)要給予一定的預(yù)緊力。
正時(shí)齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪聲在柴油機(jī)中是很大的噪聲源，裝配時(shí)應(yīng)將正時(shí)齒輪的記號(hào)對(duì)準(zhǔn)，采用不同材料(如塑料、夾布膠木等)制造的正時(shí)齒輪能大大減小噪聲，鏈條傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)能明顯有效地降低傳動(dòng)噪聲。
控制進(jìn)、排氣噪聲的途徑是相同的，在保證發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率不降低的情況下，可通過(guò)改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)或排氣機(jī)構(gòu)的方法減小進(jìn)、排氣噪聲。目前廣泛采用的紙質(zhì)空氣濾清器和排氣消聲器能明顯有效地降低進(jìn)、排氣噪聲。
為了減小高速發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的噪聲，可使用帶液力偶合器或變速扭角的風(fēng)扇，也可采用水溫感應(yīng)電動(dòng)離合風(fēng)扇。把風(fēng)扇材料改為尼龍后，對(duì)減小風(fēng)扇噪聲也有一定的效果。
3.振動(dòng)噪聲
對(duì)振動(dòng)噪聲的解決方法目前主要有：①減振處理。主要用于振動(dòng)源處，以減少振動(dòng)波的波幅；②隔振處理。在振動(dòng)波傳遞的途徑中安裝隔振器，以達(dá)到減少振動(dòng)源的目的；③阻尼處理。現(xiàn)代結(jié)構(gòu)多為復(fù)雜的多自由度系統(tǒng)，多為寬頻帶激勵(lì)，加大阻尼可以有效地抑制振動(dòng)。處理的常用方法是阻尼自由層處理和約束層阻尼處理。
4.噪聲控制途徑及噪聲源的識(shí)別
噪聲控制的途徑是：聲源控制、噪聲傳播途徑控制及采取個(gè)人防護(hù)措施。聲源控制是控制機(jī)械噪聲的最根本途徑，而控制噪聲傳播途徑是行之有效的最常用的降噪途徑，其常用措施有吸聲、隔聲、消聲、隔振等。
機(jī)器產(chǎn)生的噪聲由兩種途徑向外傳播擴(kuò)散，一種是直接通過(guò)空氣媒質(zhì)傳播，造成噪聲污染，這種空氣傳播的噪聲稱(chēng)為空氣聲；另一種是直接通過(guò)聲源激發(fā)相鄰固體構(gòu)件振動(dòng)，這種振動(dòng)以彈性波的形式在相鄰構(gòu)件中傳播，并在薄弱處向空氣中輻射較大的噪聲，這種經(jīng)固體傳播的噪聲稱(chēng)為固體聲?？刂乒腆w聲的主要技術(shù)措施是隔振，就是把振源與基礎(chǔ)或其他物體間的剛性連接改為彈性連接，從而減弱或阻礙振動(dòng)能量的傳播，達(dá)到降噪的目的。
5.車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲控制措施
發(fā)動(dòng)機(jī)艙降噪的具體方法有：吸聲——用微孔板與泡沫塑料吸收聲能；減振——用減振器將振動(dòng)源與結(jié)構(gòu)隔離；封閉——用隔音罩或其他隔音裝置將噪聲封閉，使之難以擴(kuò)散；阻尼——將機(jī)械動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能并散發(fā)出去。
選用材料必須滿(mǎn)足能隔聲、吸聲、減振、隔熱的要求。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行隔聲減振處理的方法有：通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)和水散熱器固定支架上安裝減振墊，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能；發(fā)動(dòng)機(jī)艙的內(nèi)部應(yīng)盡量避免凹凸不平，可采用多孔材料加阻尼層的方法；對(duì)車(chē)身上所有的骨架細(xì)縫應(yīng)采取措施加以封閉，以免造成衍射波。
解決車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲是一項(xiàng)涉及到整機(jī)方方面面的技術(shù)問(wèn)題，包括發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、材料、質(zhì)量分布、工藝水平、裝配密封性等等。生產(chǎn)廠家在車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上采取防治噪聲的積極措施包括：采用吸振，隔聲技術(shù)，改進(jìn)汽車(chē)結(jié)構(gòu)，在距聲源一定的距離內(nèi)設(shè)置隔聲板、消聲器，對(duì)客車(chē)則采用后懸式發(fā)動(dòng)機(jī)，改進(jìn)消聲器結(jié)構(gòu)等等。
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