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汽车发动机噪声产生的原因及控制对策研究发动机噪声就是指直接从发动机机体及其主要附件向空间传出的声音,这种噪声随发动机机型和转速等情况的不同而不同。
一、汽车发动机噪声产生的原因分析(一)发动机气缸内的气体燃烧会产生燃烧噪声。
汽车发动机气缸内周期变化的气体压力发生相互作用后就会产生燃烧噪声,气体燃烧的方式和燃烧的速度决定了燃烧噪声的大小。
在汽油发动机中如果发生爆燃或其他不正常燃烧时就会产生较大的燃烧噪声,而如果在柴油发动机燃烧室内气压上升过快,引起发动机各部件振动也会产生噪声。
但是通常来说,柴油发动机机噪声比汽油发动机的噪声要大很多。
(二)汽车发动机机械本身运动产生机械噪声。
机械噪声主要是由于发动机的各运动件之间以及运动件与固定件之间周期性变化而产生的,主要有活塞敲击噪声和气门机械噪声等几大类。
首先是活塞敲击噪声。
汽车发动机运转时,活塞在不停的上下止横向移动形成活塞对缸壁的不断敲击,这个敲击声就是活塞敲击噪声。
其次是传动齿轮噪声。
汽车发动机传动齿轮的噪声是发动机内部的齿轮啮合过程中齿与齿之间的撞击和摩擦产生的。
再次就是曲轴的扭转振动也会破坏齿轮的正常啮合而产生出机械噪声。
最后是配气机构噪声。
汽车发动机的配气机构中零件众多,众多的零件在运动中很容易会引起振动和噪声,包括气门和气门座的撞击,由气门间隙引起的传动撞击和高速时气门不规则运动引起的机械噪声。
(一)对发动机气缸内的气体燃烧产生的燃烧噪声的控制对策。
一是采用隔热活塞装置以便能有效提高燃烧室壁温度,有效缩短滞燃期,从而降低燃烧噪声。
二是通过提高压缩比和采用废气再循环技术可大大降低柴油发动机的燃烧噪声。
三是可以采用双弹簧喷油阀实现预喷功能,也就是说将原需要一个循环一次喷完的燃油分两次来喷,这样可大大减少滞燃期内积聚的可燃混合气数量,有效抑制空气和燃料混合气的形成,从而可以有效抑制燃烧噪声。
四是采用增压措施。
如果是柴油发动机,在增压后可以有效改善混合气的着火条件,可以使着火延迟期缩短,从而使柴发动机油机运转平稳,最终实现噪声降低的目的。
燃气轮机发电机组的噪声污染及其控制燃气轮机发电机组是目前广泛应用于工业和民用领域的一种发电设备。
虽然其效率高、功率大、维护方便，但同时也存在着噪声污染问题，对周围环境和人体健康造成一定影响。
本文将具体探讨燃气轮机发电机组的噪声污染的来源、影响以及相关的控制方法。
一、噪声污染来源燃气轮机发电机组噪声污染的主要来源是以下几点：（1）燃气轮机本身的噪声燃气轮机的损伤设计和制造过程中会产生振动和噪声。
这些噪声会受到燃气轮机启动、运行、停止等因素的影响，产生相应的噪声污染。
（2）燃气轮机的燃烧燃气轮机在运行时需要燃烧燃气，燃烧带来的高温高压气体经由排烟口排放，从而产生一定的噪声。
（3）燃气轮机的风扇与离心向量燃气轮机发电机组中的风扇与离心向量也是噪声的主要来源，其转速和叶轮广度大小均会影响噪声的大小。
二、影响燃气轮机发电机组的噪声污染可能对周围环境和人体健康造成影响，主要表现有：（1）会给周围居民带来较大噪声骚扰，降低人们的生活质量，尤其是在夜间会影响人们的睡眠。
（2）长期受到高噪声的刺激和损伤可能会影响人们的听力功能。
（3）噪声还会干扰周围各种信号的传递和接收，对周围的生态环境造成一定的干扰。
三、控制方法（1）燃气轮机减震与降噪通过加装减震器、消声器等设备来减轻燃气轮机运行时产生的震动和噪声，从而减少其对周围环境和人体健康造成的影响。
（2）加强燃气轮机配套设备的优化设计燃气轮机的风扇离心发电机和排烟系统等附加设备的设计和优化也是减少噪声污染的一种方法。
（3）合理的布局通过合理的场地布局和设备安装，减少燃气轮机对周围环境造成的影响。
（4）加强维护燃气轮机发电机组的正常维护保养对防止噪声为困扰的产生也有助益，如清理换热器面层垢、保证真空石油、调解叶轮等。
总之，燃气轮机发电机组噪声的污染是大众关注的一个问题，通过科学合理的技术手段和管理手段可以有效降低噪声污染，使其更好地为人类服务。
汽车发动机的燃烧噪声与振动控制在现代社会，汽车已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
然而，汽车的发动机燃烧噪声和振动给人们的驾驶体验带来了一定的困扰。
为了提高汽车的舒适性和安静性，对汽车发动机的燃烧噪声和振动进行控制是至关重要的。
本文将从发动机噪声和振动的原因入手，探讨一些常见的噪声和振动控制技术。
一、噪声的来源和控制1.1 燃烧噪声燃烧噪声指的是发动机在燃烧过程中产生的噪声。
这种噪声主要源于燃烧室内的高温高压气体和燃油的燃烧不完全。
燃烧噪声可以通过以下控制手段来减少：（1）改善燃烧室设计：优化燃烧室结构和燃烧室内的气流分布，提高燃烧效率，减少噪声的产生。
（2）提高燃油的喷射技术：采用先进的燃油喷射技术，如直接喷射和多点喷射等，可以使燃油燃烧更充分，减少噪声的产生。
（3）降低排气温度：通过增加散热器的面积和改进冷却系统，有效降低排气温度，减少噪声的散发。
1.2 机械噪声机械噪声是指发动机内部机械零部件运动时产生的噪声。
这种噪声的主要来源有曲轴、连杆、凸轮轴等部件的运动和摩擦声。
机械噪声可以通过以下控制手段来减少：（1）优化零部件的材料和制造工艺：选择高强度、低噪声的材料，并采用精密加工工艺，降低摩擦噪声。
（2）加装隔音材料：在发动机的关键部位加装隔音材料，如凸轮轴盖、曲轴箱等，有效降低机械噪声。
（3）减震措施：采用减震器和隔振装置，减少机械振动，进而降低机械噪声。
二、振动的来源和控制2.1 内燃机的振动内燃机的振动主要来自于排气脉动和不平衡力。
由于内燃机的工作过程是不连续的，燃烧的脉动力会给发动机带来一定的振动。
此外，由于内燃机各零部件的质量分布和工作时的力分布不均匀，也会导致发动机的振动。
内燃机的振动可以通过以下控制手段来减少：（1）改善配气系统：通过优化进气和排气系统的设计，使排气脉动减小，有助于降低内燃机的振动。
（2）平衡旋转部件：对内燃机旋转部件进行平衡处理，减少不平衡力，降低振动的产生。
噪音产生原理
噪音是指频率、振幅和时域上无规律变化的声音信号。
噪音的产生原理可以归纳为以下几个方面：
1. 机械震动：机械设备的运作会产生震动，通过传导、辐射或者通过空气或固体传播出去，从而产生噪音。
例如，汽车发动机的工作引起的震动会产生排气噪音。
2. 涡流噪音：气体或液体在流动过程中会与不规则表面或障碍物发生摩擦，产生脉动并形成涡流。
这些涡流会导致气体或液体周围的压力变化，进而产生噪音。
例如，风扇的运转会引起空气的涡流噪音。
3. 燃烧噪音：燃烧过程中的爆炸和燃烧产生的高温高压气体会引发声波的传播，形成燃烧噪音。
例如，火焰的吱吱声就是燃烧噪音。
4. 电磁干扰噪音：电子设备中的电流和电磁场变化会引起电磁波的辐射，如果没有合适的屏蔽，这些辐射可能会干扰到其他电子设备，产生噪音。
例如，手机接近音箱时会出现噪音。
综上所述，噪音的产生可以归结为机械震动、涡流噪音、燃烧噪音和电磁干扰噪音等多种原理。
不同的噪音源有着不同的产生机制和特点。
噪声的来源很多，因此产生噪音的原因也很多，主要有下列所示：
一、环境噪声
一般环境噪音大多来自随机的噪音源，例如急驰而过的车辆、飞机的鸣笛、人们的喧闹、以及周围各式各样的噪音来源。
二、流场所产生
流动所产生的气动噪音，乱流、喷射流、气蚀、气切、涡流等现象。
当空气中以高速流经导管或金属表面时，一般空气在导管中流动碰到阻碍产生乱流或大而急速的压力改变均会有噪音的产生。
三、振动所产生
1、转动机械：许多机械设备的本身或某一部份零件是旋转式的，常因组装的损耗或轴承的缺陷而产生异常的振动，进而产生噪音。
2、冲击：当物体发生冲击时，大量的动能在短时间内要转成振动或噪音的能量，而且频率分布的范围非常的广，例如冲床、压床、锻造设备等，都会产生此类噪音。
3、共振：每个系统都有其自然频率，如果激振的频率范围与自然频率有所重叠，将会产生大振幅的振动噪音，例如引擎、马达等。
4、磨擦：此类噪音由于接触面与附着面间的滑移现象而产生声响，常见的设备有切削、研磨等。
四、燃烧产生
在燃烧过程中可能发生爆炸、排气、以及燃烧时上升气流影响周围空气的扰动，这些现象均会伴随噪音的产生。
例如引擎、锅炉、熔炼炉、涡轮机等这一类的燃烧设备均会产生这一类的噪音。
五、其他噪声
在日常生活中，诸如室内各项家庭用具均会发生声音，如冷气机、音响、抽油烟机、电视、空调设备，均为噪音源，另外；如学校、商场、公园、体育场等公共场所亦可视为噪音产生的场所。
噪声减弱方法：
1、在声源处减弱噪音。
2、在传播途径中减弱噪音。
3、在人耳处减弱噪音。
内燃机原理参考资料一、问答题（本大题共 0 分，共 20 小题，每小题 0 分）1. 发动机强化指标是哪些？2.请列出涡轮增压系统的优缺点。
3.实际循环与理论循环相比较存在那些损失？4.汽油机燃烧室设计的基本原则是什么？5.为了利用上循环压力波的动态效应，进气门开启频率和进气门口的压力波动频率应具有什么关系？6.请简述排气早开和进气晚关对发动机性能的影响。
7.研究发动机热平衡的意义何在？8.简述供油规律和喷油规律不一致的原因。
9.简述降低柴油机燃烧噪声的措施。
10.汽油机和柴油机负荷特性曲线有哪些不同？11.随喷油时刻推迟，直喷式柴油机压力升高率峰值和放热率峰值一般会怎样变化？并解释为什么？12.汽油机的爆震燃烧与柴油机的工作粗暴有何异同？请分别列举三种防止汽油机爆燃和改善柴油机工作粗暴性的措施。
13.从改善发动机排放特性方面考虑，理想的放热规律曲线应是什么样？如何控制？请画图说明。
14.常规汽油机和柴油机在混合气形成、着火燃烧和负荷调节方面有何差异？形成这些差异的主要原因是什么？15.请比较定压涡轮增压系统和脉冲涡轮增压系统的特点。
16.压力波是如何影响充量系数的？17.提高内燃机动力性能和经济性能的主要措施。
18.内燃机的性能指标包括两类，其分别的意义是什么？19.调速器的基本功能是什么，什么是调速特性，有哪几种基本调速模式？调速器的工作指标是什么？20.一台转速为 1200r/min 的汽油机的缸径为 102mm，火花塞距气缸中心线的偏置为 6mm。
火花塞在上止点前 20CA 开始点火，经过 6.5CA 后开始进入火焰传播阶段，平均火焰传播速度为 15.8m/s，请计算：1）火焰开始传播后燃烧过程所经历的时间（即火焰前锋面到达最远的气缸壁面所需的时间）；2）燃烧过程结束时所对应的曲轴转角。
二、判断题（本大题共 0 分，共 60 小题，每小题 0 分）1. 爆燃最容易发生在离燃烧室最远点的地方。
往复式内燃机噪声限值是指在往复式内燃机运行时产生的噪声所需符合的限制标准。
噪声是一种不良环境因素，对人体健康和生活质量造成影响。
因此，制定往复式内燃机噪声限值标准具有重要意义。
本文将从往复式内燃机噪声的定义、产生原因、危害、监测方法等方面进行详细探讨，并结合相关标准法规，提出对往复式内燃机噪声限值的合理设定及管理建议。
一、往复式内燃机噪声的定义往复式内燃机噪声是指由于发动机内燃爆炸及机械运动所产生的声音，其频率范围广泛，包括低频、中频和高频噪声。
往复式内燃机噪声主要来源于气缸内的燃烧过程、曲轴和连杆机构的运动以及排气和进气系统的振动噪声。
二、往复式内燃机噪声产生原因1. 燃烧噪声：燃烧过程中产生的爆炸声音是往复式内燃机噪声的重要来源，尤其是在高负荷和高转速下，燃烧噪声会显著增加。
2. 机械运动噪声：往复式内燃机的曲轴、连杆机构等部件的运动也会产生噪声，特别是在高负荷和高转速下，机械运动噪声会明显增加。
3. 排气和进气系统噪声：发动机排气和进气系统的振动和气流声也是往复式内燃机噪声的重要组成部分。
三、往复式内燃机噪声的危害1. 对人体健康的危害：长期暴露在往复式内燃机产生的噪声环境中，容易导致听力损伤、神经系统紊乱、心血管疾病等健康问题。
2. 对环境的影响：往复式内燃机噪声会对周围环境造成污染，影响居民的正常生活和工作。
3. 社会影响：噪声污染会引起社会不安定情绪，影响社会和谐稳定。
四、往复式内燃机噪声的监测方法1. 使用专业噪声监测设备，如声级计、频谱仪等，对往复式内燃机产生的噪声进行实时监测和记录。
2. 在特定工况下进行噪声监测，包括空载、满载、低速、高速等多种工况模式下的噪声监测。
3. 结合现场实测和数据分析，对往复式内燃机噪声进行评估和分析，为制定合理的噪声限值提供依据。
五、往复式内燃机噪声限值标准的制定1. 根据国家相关法律法规和标准要求，制定往复式内燃机噪声限值标准，包括日常生产噪声限值和特殊工况下的噪声限值。
小议内燃机燃烧噪声
姓名：石魁
2011年12月
内燃机燃烧噪声
摘要：影响燃烧噪声的主要因素是燃烧过程的组织，其决定因素是滞燃期形成可燃混合气的多少，即滞燃期的长短，一般来说，缩短滞燃期可以有效地降低燃烧噪声。
燃烧噪声也与燃料性质、压缩比、喷油（或点火）提前角、喷油规律、转速和负荷等有密切关系。
通常以速燃期的压力升高率作为燃烧噪声的评价指标。
一、内燃机产生的噪声
内燃机燃烧过程是在高温高压下，一个封闭的、容积不断变化的狭小空间内进行的，这一过程中产生的噪声被认为是有害污染，一般可分为机械噪声、空气动力性噪声和燃烧噪声。
二、燃烧噪声: combustion noises
2.1燃烧噪声：通常把燃料在气缸内燃烧时使缸内压力急剧上升产生的动载荷和冲击波引起的高频振动经气缸盖、气缸套、活塞—连杆—曲轴及主轴承传至机体以及通过气缸盖等引起内燃机结构表面振动而辐射出来的这部分噪声称为燃烧噪声。
一般来说，柴油机噪声比汽油机的噪声高得多，因此在这里主要以柴油机为例来说明如何降低燃烧噪声。
2.2燃烧噪声的产生机理：气缸内因压力急剧升高而产生的动载荷和冲击波会引起高频振动,并通过气缸套、机体和气缸盖传播到外界。
2.3影响燃烧噪声的主要因素：是燃烧过程的组织，其决定因素是滞燃期形成可燃混合气的多少(滞燃期的长短)。
燃烧噪声也与燃料
性质、压缩比、喷油（或点火）提前角、喷油规律、转速和负荷等有密切关系。
通常以速燃期的压力升高率作为燃烧噪声的评价指标，对柴油机来说应控制在0.4兆帕每度曲轴转角以下。
2.4燃烧噪声对内燃机整机噪声的贡献：它对内燃机整机噪声的贡献占有重要地位，其根源是气缸内气体压力的变化，主要表现在两方面：①由缸内压力急剧变化引起的动力负荷，由此产生结构振动和噪声。
②由气缸内气体燃烧产生的冲击波引起的高频振动和噪声。
主要取决于压力增长率及最大压力增长率持续的时间，压力增长越快，持续高增长率时间越长，则噪声越大。
2.5目前对燃烧噪声的研究方法：在汽车发动机中，燃烧噪声在总噪声中占有很大比例，研究如何降低其燃烧噪声具有特别重要的意义。
目前所研究出的降噪措施主要有：对于已投入应用的内燃机，当前已发展出很多有效方法对其噪声源进行测量、识别，或对不同的噪声成分进行分离。
更为明智的方法是在内燃机图纸设计阶段就对结构进行噪声预测和评价，对发动机零部件实施噪声优化设计。
例如研究内燃机的声辐射模态，以期事先控制机体对内部激励力向外部辐射噪声的能力。
对此，有限元方法和边界元方法能近似地预测内燃机在自由空间或无混响室内的声场分布情况，但它们只适用与中低频范围内的预测。
统计能量法运用能量流关系式对复合的谐振结构进行动力特性、振动响应及声辐射规律的模拟和预测。
这种方法局限于高频问题，对中低频问题无能为力。
由于内燃机振动激励及噪声预测问题的复杂性，当前的研究大多考虑单点简谐激励下构件的噪声辐射预测，
或在测出构件表面振动速度后预测辐射噪声。
2.6控制燃烧噪声的手段：目前所研究出的降噪措施主要有：(1)采用隔热活塞以提高燃烧室壁温度，缩短滞燃期，降低空间雾化燃烧系统的直喷式柴油机的燃烧噪声。
(2)提高压缩比和应用废气再循环技术也可降低柴油机的燃烧噪声。
但压缩比主要决定了柴油机的机械负荷与热负荷水平。
废气再循环技术通过降低气缸最高压力，在抑制NOx产生的同时，也降低了燃烧噪声。
(3)采用双弹簧喷油阀实现预喷。
即将原本打算一个循环一次喷完的燃油分两次喷。
第一次先喷入其中的小部分，提前在主喷之前就开始进行着火的预反应，这样可减少滞燃期内积聚的可燃混合气数量。
这是降低直喷式柴油机燃烧噪声的最有效措施。
通过降低双弹簧喷油器初次开启压力和针阀的预升程来抑制空气和燃料混合气的形成，以此对怠速工况的燃烧噪声产生影响。
通过设计两段升程装置，采用引燃喷射装置在较大的转速范围及加速情况下来抑制燃烧噪声。
(4)共轨喷油系统是一种很有前途的直喷式轿车柴油机电子控制高压燃油喷射系统，它能减少滞燃期内喷入的燃油量，特别有利于降低燃烧噪声。
(5)采用增压。
柴油机增压后进入气缸的空气充量密度、温度和压力增加，从而改善了混合气的着火条件，使着火延迟期缩短。
虽然增压柴油机最大爆发压力有所增加，但其压力增长率dp/dφ和压力升高比λ却变小，使柴油机运转平稳，噪声降低。
此外，一般来说，涡轮增压柴油机最大额定功率的转速要比同样气缸尺寸的非增压柴油机低，有利于降低燃烧噪声。
增压空气中间冷却后，空气温度降低，充气效率得以提高，但同时也削弱了增
压对降低燃烧噪声的作用。
(6)燃烧室的选择和设计。
对于分开式燃烧室，精确的喷油通道、扩大通道面积、控制喷射方向和预燃室进气涡流半径的优化，均能抑制预混合燃烧，促进扩散燃烧，从而降低由低负荷到高负荷较宽范围的燃烧噪声、燃油消耗和碳烟排放，对于直喷式燃烧室，可以通过合理设计，使其在保证足够的涡流下具有高紊动能，强化燃料与空气之间的扩散，以此来改善燃烧过程，实现柴油机低油耗、低噪声和低排放。
活塞顶燃烧室结构对燃烧噪声有很大影响。
孔口较小、深度较深者，燃烧噪声就小得多，排放也明显较好。
再加上缩口形，减噪效果就更趋好转。
因此，设计时在变动许可范围内，最好选用缩口并尽可能加深些的ω形燃烧室。
(7)减小供油提前角。
供油提前角小，喷油时间延迟，气缸内温度和压力在燃油喷入时较高，燃油一经喷入即雾化，瞬间达到着火点，缩短了滞燃期。
最先喷入的燃油爆发燃烧，而后续喷入火焰中的燃油因氧气不足而不会立即燃烧，这样，由于初期燃烧的燃油量少，压力升高率低，可使燃烧噪声减小。
大多数柴油机的燃烧噪声随供油提前角的减小而有所降低。
(8)选用十六烷值高的燃料，着火延迟期较短，从而影响在着火延迟期内形成的可燃混合气数量，使压力升高率降低和减小燃烧噪声。
对于实际运转中的内燃机业已发展出一系列有效的方法控制其燃烧噪声，主要手段是减小噪声源与限制噪声传播途径。
降低燃烧噪声源的关键是控制最高压力升高率，也就是力求使工作过程柔和。
一般方法有：设计合理的燃烧室结构以改变可燃混合气的混合形式；燃用高辛烷值的油料；组织合理的供油规律；采用废气涡轮增压技术提高
进气温度和进气压力，从而降低气缸压力升高率以降低燃烧噪声。
限制噪声传播途径的方法主要集中在声学材料的研究和进排气消声技术的研究。
应用最多声学材料的是钢板、铝板、不锈钢板，复合阻尼材料等隔声罩板，而消声器在降低内燃机空气动力噪声方面十分有效。
三、国内燃烧噪声的未来研究思路：
首先，在设计内燃烧时加入有限元的思想，对内燃烧的设计加入低振动低噪声的思想。
其次，注重实验验证计算结果，多试验，从而让计算结果更符合实际情况。
