柴油機噪聲及其控制
柴油機噪聲可分為空氣動(dòng)力性噪聲、燃燒噪聲和機械噪聲三部分。
空氣動(dòng)力性噪聲分為排氣、進(jìn)氣和風(fēng)扇噪聲,其中以排氣噪聲為主。距離排氣口0.5米處聲級可達115∽128dBA。
燃燒噪聲的產(chǎn)生機理主要是由于氣缸內的壓力突變,通過(guò)缸體、機體、缸蓋,輻射到空間,直噴燃燒室的燃燒噪聲常成為柴油機的主要聲源。
機械噪聲則主要是曲軸、連桿、齒輪等構件的活動(dòng)部部分相互碰撞和磨擦產(chǎn)生。
一般來(lái)說(shuō),中、小型功率的柴油機(功率不大于1176KW)的噪聲級在105∽120dBA。
不同類(lèi)型的柴油機,主聲源不同,降噪措施也不一樣。
常用的降噪措施有以下幾種:
對于空氣動(dòng)力性噪聲,采用消聲器最為有效。目前,大批的新式消聲器已逐步取代了舊式簡(jiǎn)單的消聲器。我國已生產(chǎn)多種系列的柴油機消聲器,供不同型號的柴油機選用。
另外,進(jìn)氣消聲器可以與濾清器復合一體,組成既能濾清空氣又有消聲效果的復合消聲器;排氣消聲器也可以設計成為既能消聲,又能凈化廢氣的形式,開(kāi)拓了消聲器的功能。
由于直噴燃燒室是燃燒噪聲的主聲源,所以現在已開(kāi)發(fā)出新型的非直噴式燃燒室。另外,改變噴嘴的提前角等措施也取得了很好的效果。
噪聲的大小與缸徑的4次方成正比,與轉速3。4∽5。1次方成正比。因此,機械噪聲的控制,應在設計階段就采取措施。比如縮小缸徑,提高行程缸徑比,降低標定轉速,研制低噪聲柴油機。
此外,在一定程度上減少殼的表面振動(dòng)也能收到一定的效果,比如采用高阻尼材料、殼上加筋等。對于齒輪噪聲,一方面,從齒輪的材料上做文章,用高分子齒輪代替鋼制齒輪。另一方面,在齒輪的形狀、嚙合和精度上下工夫,也能降低噪聲。其中高分子齒輪,已在單缸柴油機上試用,效果比較好。
在廣大科研工作者的努力下,一批低噪聲柴油機正在不斷推出。
大型柴油機的噪聲控制工作,我國尚缺乏深入的研究。
目前,我國中小型柴油機噪聲控制的研究工作,已達到國際八十年代先進(jìn)水平。
各級管理部門(mén)非常重視柴油機的噪聲問(wèn)題,我國柴油機噪聲表標準(GBn259—86:中小型柴油機的噪聲限值;機電部部標JB/NQ51—87:中小型柴油機質(zhì)量分等標準),對柴油機噪聲控制工作起到了積極推動(dòng)作用。