楊靖, 張宇, 胡會泳, 馮仁華, 王毅, 李燦
(1. 湖南大學(xué)汽車車身先進(jìn)設(shè)計(jì)制造國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 湖南 長沙 410082;2. 重慶理工大學(xué)汽車零部件及先進(jìn)制造技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 重慶 400054)
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車用增壓直噴汽油機(jī)燃燒噪聲試驗(yàn)研究
楊靖1,2, 張宇1, 胡會泳1, 馮仁華2, 王毅1, 李燦1
(1. 湖南大學(xué)汽車車身先進(jìn)設(shè)計(jì)制造國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 湖南 長沙 410082;2. 重慶理工大學(xué)汽車零部件及先進(jìn)制造技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 重慶 400054)
利用倒拖法對某車用渦輪增壓缸內(nèi)直噴汽油機(jī)空載加速和半載加速工況進(jìn)行了燃燒噪聲試驗(yàn)研究。聯(lián)合發(fā)動機(jī)缸內(nèi)燃?xì)鈮毫y試結(jié)果,通過分析氣體動力載荷對其燃燒噪聲的影響,進(jìn)一步探討燃燒噪聲產(chǎn)生的根本原因。試驗(yàn)結(jié)果表明,在中低轉(zhuǎn)速時,燃燒噪聲隨著發(fā)動機(jī)負(fù)荷的增加而增加,同時燃燒噪聲對整機(jī)總聲功率的貢獻(xiàn)值也在隨之增加。在較高轉(zhuǎn)速時,燃燒噪聲對整機(jī)總聲功率的貢獻(xiàn)值隨著發(fā)動機(jī)負(fù)荷的增加變化不顯著。就半載加速和空載加速工況時燃燒噪聲的平均貢獻(xiàn)值來看,空載加速時燃燒噪聲對整機(jī)噪聲的平均貢獻(xiàn)值為22.2%,明顯小于半載加速時的43.6%。隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的提高,最大氣缸壓力及最大壓力升高率總體變化趨勢和燃燒噪聲變化趨勢一致,同時加速時最大氣缸壓力變化對燃燒噪聲的影響更明顯。
汽油機(jī); 燃燒噪聲; 貢獻(xiàn)度; 影響因素
在噪聲控制技術(shù)中,噪聲源的準(zhǔn)確識別對發(fā)展發(fā)動機(jī)降噪技術(shù)至關(guān)重要。噪聲識別技術(shù)一方面要求能夠準(zhǔn)確判斷發(fā)聲源的具體位置和在整機(jī)噪聲中所占的比重,另一方面還要求能夠根據(jù)對聲源信號的進(jìn)一步處理獲取該噪聲信號的傳播規(guī)律、傳播特性和頻譜信息,以方便指導(dǎo)后續(xù)的分析優(yōu)化工作[1]。一般的噪聲源識別方法有表面振速法、選擇機(jī)套法、近場聲強(qiáng)法、時域分析法和分別運(yùn)轉(zhuǎn)消去法。信號分析法和聲全息技術(shù)是隨著精密測量技術(shù)的快速發(fā)展而衍生出來的新的測量方法,相比于一般測量方法,具有簡便迅速、實(shí)時分析和準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)[2]。
發(fā)動機(jī)噪聲主要包括機(jī)械噪聲和燃燒噪聲,其中燃燒噪聲主要和燃燒過程有關(guān),相比于機(jī)械噪聲,燃燒噪聲的產(chǎn)生機(jī)理較為復(fù)雜。燃燒噪聲主要是由于氣缸內(nèi)周期性變化的氣體壓力作用而產(chǎn)生,發(fā)動機(jī)的燃燒速度以及燃燒方式對燃燒噪聲都有影響。同時,發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、動力性以及排放性也會影響燃燒噪聲[3-5]。
不同類型的噪聲,其控制方法亦不同,因此,有效地分離各種噪聲成分,識別它們對發(fā)動機(jī)噪聲聲功率的影響,對采用合理和有效的措施控制不同類型的噪聲乃至整機(jī)的輻射噪聲具有十分重要的意義。所以,正確識別和分離發(fā)動機(jī)的燃燒噪聲是開展發(fā)動機(jī)噪聲控制的一個重要基礎(chǔ)。
本試驗(yàn)以某車用渦輪增壓直噴汽油機(jī)為研究對象,采用消去法對該汽油機(jī)燃燒噪聲進(jìn)行測量和分析,從而研究不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)荷下該汽油機(jī)的燃燒噪聲情況。最后,為了進(jìn)一步研究燃燒噪聲的形成機(jī)理,結(jié)合發(fā)動機(jī)氣缸壓力分析結(jié)果,揭示了不同負(fù)荷下動力載荷對燃燒噪聲的影響。
燃燒噪聲是缸內(nèi)燃燒過程中產(chǎn)生的,而機(jī)械噪聲由機(jī)械零部件振動摩擦產(chǎn)生,兩種噪聲的源頭不同,因此可采用疊加能量法和消去法進(jìn)行分離識別[6]。比如分別測定機(jī)械噪聲和整機(jī)噪聲,再采取聲壓級計(jì)算方法分析計(jì)算,所得到的噪聲即為不容易直接測取的燃燒噪聲。
常見的整機(jī)燃燒噪聲測量方法有以下兩種。
方法1:在選定的工況下,首先讓所測發(fā)動機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行一段時間,測出此時的整機(jī)噪聲。接著依次讓每一個氣缸單獨(dú)處于不燃燒狀態(tài),然后分別測量出在各個氣缸單獨(dú)不工作的情況下的整機(jī)噪聲聲功率,和正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)情況下的發(fā)動機(jī)噪聲聲功率對比就能夠計(jì)算出各缸的燃燒噪聲,最后各缸合成的聲功率就是要求的發(fā)動機(jī)燃燒噪聲聲功率[7]。
方法2:首先在選定的工況下讓所測發(fā)動機(jī)穩(wěn)定工作,然后測得此時的整機(jī)聲功率,接著用測功機(jī)來倒拖該發(fā)動機(jī)至相應(yīng)的運(yùn)行工況下,再測得此時的整機(jī)聲功率,此時測到的噪聲為其他噪聲聲功率,不包含燃燒噪聲,最后將兩種噪聲聲功率進(jìn)行合成計(jì)算,就可以求得燃燒噪聲以及它對整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)值[8]。
本研究采用方法2,首先讓發(fā)動機(jī)依次處于空載和半載工況,測得各個轉(zhuǎn)速下的前側(cè)面、頂面、進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)的1 m聲壓級。然后采用倒拖發(fā)動機(jī)的方法測得對應(yīng)工況下對應(yīng)位置的1 m聲壓級,根據(jù)測量結(jié)果計(jì)算出平均聲壓級,然后再根據(jù)計(jì)算公式即可得出發(fā)動機(jī)在正常運(yùn)行下的噪聲聲功率和倒拖狀態(tài)下的聲功率,兩者相減即為燃燒噪聲的聲功率。其貢獻(xiàn)值由燃燒噪聲和發(fā)動機(jī)正常工作時噪聲的聲功率比值獲得,根據(jù)燃燒噪聲的聲功率,再利用聲功率、聲功率級和聲壓級的換算公式推出燃燒噪聲的聲壓級。
通過發(fā)動機(jī)前側(cè)面、頂側(cè)面、進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)的傳感器測得聲壓值,然后進(jìn)行1 m平均聲壓級計(jì)算。本次試驗(yàn)測試環(huán)境是在標(biāo)準(zhǔn)條件下,并且是在測量點(diǎn)噪聲與背景噪聲之差遠(yuǎn)小于10 dB的半自由聲場消聲室進(jìn)行。平均聲壓級計(jì)算公式如下:
(1)
聲功率級和聲壓級的換算則用式(2):
(2)
式中:LW為A計(jì)權(quán)聲功率級;S為目標(biāo)機(jī)包絡(luò)面面積,由發(fā)動機(jī)實(shí)際尺寸測得;S0為面積基準(zhǔn)值[9]。
聲功率和聲功率級的換算按照下式進(jìn)行:
W=10(0.1LW-12)。
(3)
式中:W為聲功率。
聲功率可以線性疊加,整機(jī)噪聲聲功率和機(jī)械噪聲聲功率相減即為燃燒噪聲聲功率。再根據(jù)燃燒噪聲的聲功率,利用上述公式換算出燃燒噪聲聲壓級。
根據(jù)下式,可計(jì)算出燃燒噪聲對整機(jī)的貢獻(xiàn)度。
(4)
式中:η為燃燒噪聲對整機(jī)的貢獻(xiàn)度。
2.1 發(fā)動機(jī)基本參數(shù)及測試設(shè)備
本試驗(yàn)發(fā)動機(jī)基本參數(shù)見表1。
表1 試驗(yàn)發(fā)動機(jī)基本參數(shù)
本研究涉及的噪聲源識別試驗(yàn)在天津大學(xué)進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)室長、寬、高分別為11.4m,7.2m,6.9m。該實(shí)驗(yàn)室四周和地面進(jìn)行過消聲處理,避免了外界噪聲和試驗(yàn)噪聲的相互干擾,其最低環(huán)境背景噪聲僅有18dB。本次試驗(yàn)所需的測量參數(shù)主要有缸壓、噪聲源信號、缸蓋表面振動信號、進(jìn)排氣壓力和溫度。主要試驗(yàn)設(shè)備見表2。
表2 主要試驗(yàn)設(shè)備
2.2 試驗(yàn)過程
本次試驗(yàn)中最關(guān)鍵的是發(fā)動機(jī)在穩(wěn)定工況下拖動噪聲的測量。在測量開始時,先將發(fā)動機(jī)起動至國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的穩(wěn)定狀態(tài),即發(fā)動機(jī)的機(jī)油溫度、冷卻液溫度均達(dá)到正常工作狀態(tài)下的溫度,然后進(jìn)行整機(jī)噪聲的測量,依次對發(fā)動機(jī)在空載和半載條件下各個轉(zhuǎn)速工況對應(yīng)的燃燒噪聲進(jìn)行測量。
按照GB/T1895—2000的要求進(jìn)行測點(diǎn)布置和整機(jī)輻射噪聲測量,試驗(yàn)時聲壓傳感器布置見圖1。由于發(fā)動機(jī)底面離地面距離很小,發(fā)動機(jī)后端面連接有測功機(jī),發(fā)動機(jī)的底面和后端面不方便聲壓傳感器的布置,故只分別對進(jìn)氣和排氣側(cè)、前側(cè)和頂面距發(fā)動機(jī)包絡(luò)面1m處的聲壓級進(jìn)行測量。
圖1 聲壓傳感器布置
3.1 空載加速工況燃燒噪聲試驗(yàn)結(jié)果
圖2示出發(fā)動機(jī)空載時各個轉(zhuǎn)速下進(jìn)排氣側(cè)、前側(cè)和頂面位置的發(fā)動機(jī)整機(jī)噪聲和除去其他噪聲之后的燃燒噪聲1m聲壓級測量數(shù)據(jù)。 從圖中可以看出,在進(jìn)氣側(cè),發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為1 400r/min時,整機(jī)噪聲為76.3dB,燃燒噪聲為64.1dB,但當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為4 000r/min時,整機(jī)噪聲為89.25dB,燃燒噪聲為86.12dB,由此可以看出,隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的提高,燃燒噪聲對整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)增加。此外,當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為2 600r/min時,燃燒噪聲出現(xiàn)了明顯的波動,這是因?yàn)榇宿D(zhuǎn)速下發(fā)動機(jī)燃燒得到改善,使得燃燒噪聲下降。
圖2 空載工況各轉(zhuǎn)速下進(jìn)排氣側(cè)、前側(cè)和頂面位置的燃燒噪聲
與進(jìn)氣側(cè)類似,在排氣側(cè),發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為2 600r/min時,燃燒噪聲也出現(xiàn)了明顯波動。在空載工況時,前側(cè)面和頂面的燃燒噪聲也隨著發(fā)動機(jī)的加速而不斷提高。綜合對比可知,發(fā)動機(jī)燃燒噪聲在空載加速工況時,均隨著轉(zhuǎn)速的提高而逐漸升高,分析原因可知,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速增加時噴油速率及噴油量均增加,燃燒室內(nèi)可點(diǎn)燃油氣混合物增加,燃燒更劇烈充分,缸內(nèi)氣體壓力波傳播速度更快。綜合對比可知,對于整機(jī)噪聲,排氣側(cè)燃燒噪聲的貢獻(xiàn)量最小,頂面燃燒噪聲的貢獻(xiàn)度最大。
圖3示出空載工況各轉(zhuǎn)速下燃燒噪聲1m平均聲壓級的變化。從圖中可以看出,燃燒噪聲平均聲壓級在加速過程的變化規(guī)律和各個側(cè)面位置燃燒噪聲變化規(guī)律大致相同,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為2 600r/min和3 800r/min時,燃燒噪聲也出現(xiàn)了明顯波動。
圖3 空載工況各轉(zhuǎn)速下燃燒噪聲1 m平均聲壓級
在圖4中,空載工況各轉(zhuǎn)速下燃燒噪聲對整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)值從1 600r/min時的8.5%上升到2 400r/min時的29.1%,最后在20.1%~30.5%范圍內(nèi)波動。分析燃燒噪聲對整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)值變化能夠得出,空載加速工況時,相對于其他噪聲成分,燃燒噪聲所占比例較小,其他噪聲為整機(jī)噪聲的主導(dǎo)成分。
圖4 空載工況各轉(zhuǎn)速下燃燒噪聲對整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)值
3.2 半載加速工況燃燒噪聲試驗(yàn)結(jié)果
圖5示出發(fā)動機(jī)半載時各個轉(zhuǎn)速工況下不同位置的發(fā)動機(jī)整機(jī)噪聲和除去其他噪聲之后的燃燒噪聲1m聲壓級測量數(shù)據(jù)。分析圖5可知,在半載工況下,發(fā)動機(jī)的整機(jī)噪聲和燃燒噪聲均隨著轉(zhuǎn)速的提高而逐漸升高。但是,在少數(shù)轉(zhuǎn)速下燃燒噪聲呈現(xiàn)下降趨勢,例如在3 800r/min時的進(jìn)氣側(cè)和前側(cè)面、3 600r/min時的排氣側(cè),燃燒噪聲都出現(xiàn)了下降。在圖5中對比各個側(cè)面燃燒噪聲和其他噪聲對整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)比例可以看出,各個側(cè)面的燃燒噪聲在中低轉(zhuǎn)速時對整機(jī)噪聲影響最大,高速階段影響最小。
圖5 半載工況各轉(zhuǎn)速下進(jìn)排氣側(cè)、前側(cè)和頂面位置的燃燒噪聲
圖6示出半載工況各轉(zhuǎn)速下燃燒噪聲1m平均聲壓級變化。從圖中可以看出,半載工況時燃燒噪聲平均聲壓級在加速過程的變化規(guī)律和各個側(cè)面位置燃燒噪聲變化規(guī)律大致相同。同樣,在轉(zhuǎn)速為3 800r/min及其相鄰轉(zhuǎn)速時,燃燒噪聲出現(xiàn)了陡然下降的趨勢。
圖6 半載工況各轉(zhuǎn)速下燃燒噪聲1 m平均聲壓級
圖7示出半載工況各轉(zhuǎn)速下燃燒噪聲相對整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)值變化。從圖7中可看出,半載工況各轉(zhuǎn)速下燃燒噪聲對整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)值從1 600r/min時的43.9%上升到2 200r/min時的60.1%,之后開始下降,在3 800r/min時降到最低,為18.9%。同樣,通過分析燃燒噪聲對整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)值變化能夠得出,在半載工況的中低轉(zhuǎn)速時,燃燒噪聲占主要成分,在高速階段時,和空載加速工況時的情況大致相同,相對于其他噪聲成分,燃燒噪聲所占比例較小,其他噪聲為整機(jī)噪聲的主導(dǎo)成分。
圖7 半載工況各轉(zhuǎn)速下燃燒噪聲對整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)值
3.3 不同負(fù)載下燃燒噪聲對比
圖8示出空載和半載工況時不同轉(zhuǎn)速下的燃燒噪聲1m平均聲壓級變化。從圖中可以看出,燃燒噪聲受發(fā)動機(jī)負(fù)荷的影響,負(fù)荷越大,燃燒噪聲越大,在中低轉(zhuǎn)速尤為明顯,在高速階段負(fù)荷變化對燃燒噪聲幾乎沒影響。
圖8 空載和半載工況時不同轉(zhuǎn)速下燃燒噪聲1 m聲壓級
圖9示出空載和半載工況時不同轉(zhuǎn)速下燃燒噪聲對整機(jī)噪聲貢獻(xiàn)值的變化對比。分析圖中曲線可以看出,發(fā)動機(jī)負(fù)荷影響著燃燒噪聲對整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)值,在中低轉(zhuǎn)速階段影響最大,發(fā)動機(jī)負(fù)荷越大,燃燒噪聲對整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)值越大。在高速階段,發(fā)動機(jī)負(fù)荷對貢獻(xiàn)值幾乎沒影響。就半載加速和空載加速工況時燃燒噪聲的平均貢獻(xiàn)值來看,空載加速時燃燒噪聲對整機(jī)噪聲的平均貢獻(xiàn)值為22.2%,明顯小于半載加速時的43.6%。
圖9 空載和半載加速下燃燒噪聲對整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)值
發(fā)動機(jī)燃燒噪聲產(chǎn)生的根本原因是缸內(nèi)壓力的變化。相關(guān)文獻(xiàn)[10-12]表明,氣體動力載荷中缸內(nèi)壓力和壓力升高率最大值是影響燃燒噪聲的主要因素。圖10示出了空載工況時不同轉(zhuǎn)速下最大氣缸壓力及最大壓力升高率的變化趨勢。從圖中可以看出,最大氣缸壓力隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的提高而增大,而燃燒噪聲隨轉(zhuǎn)速提高也呈上升趨勢,這是因?yàn)闅飧變?nèi)壓力增大引起動力載荷,此類動力載荷作用在機(jī)體上產(chǎn)生噪聲。從局部上看,當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為2 550r/min及3 800r/min時,最大氣缸壓力均出現(xiàn)波動。隨著轉(zhuǎn)速的升高,最大壓力升高率整體呈上升趨勢,但僅在轉(zhuǎn)速為2 650r/min時最大壓力升高率曲線出現(xiàn)下凹,在3 800r/min時未出現(xiàn)下降趨勢。
上述分析表明,空載時隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的提高,燃燒噪聲呈上升趨勢的原因是最大氣缸壓力和最大壓力升高率整體升高;在2 600r/min時燃燒噪聲出現(xiàn)下降的原因是最大壓力升高率引起的動力載荷和最大氣缸壓力引起的氣體高頻振動同時減弱;而在3 800r/min時燃燒噪聲出現(xiàn)下降主要是因?yàn)樵撧D(zhuǎn)速下燃燒性能異常,最大氣缸壓力引起的氣體壓力波傳播速度降低,氣體的高頻振動減弱,該工況下最大氣缸壓力對燃燒噪聲的影響大于最大壓力升高率。
圖10 空載加速時最大氣缸壓力及最大壓力升高率
圖11示出半載加速時發(fā)動機(jī)最大氣缸壓力及最大壓力升高率變化趨勢。與空載加速時類似,最大氣缸壓力及最大壓力升高率在加速時呈上升趨勢,燃燒噪聲呈上升趨勢。燃燒噪聲在轉(zhuǎn)速為3 800r/min時出現(xiàn)下降,即最大氣缸壓力和最大壓力升高率在3 800r/min及其相鄰轉(zhuǎn)速也出現(xiàn)下降趨勢。說明了燃燒噪聲在此轉(zhuǎn)速出現(xiàn)拐點(diǎn)的原因也是由于此轉(zhuǎn)速下的最大氣缸壓力及最大壓力升高率出現(xiàn)了變化,該轉(zhuǎn)速下的缸內(nèi)壓力變化出現(xiàn)波動的可能原因是此工況下的點(diǎn)火提前角和噴油規(guī)律標(biāo)定不合理;最大壓力升高率在2 000r/min左右時出現(xiàn)了下降,而由上一節(jié)分析可知,該轉(zhuǎn)速下的燃燒噪聲并沒出現(xiàn)太大波動,最大氣缸壓力對燃燒噪聲的影響更大,氣缸壓力是燃燒噪聲的表征量[6]。
圖11 半載加速時最大氣缸壓力及最大壓力升高率
a) 空載加速工況時,相對于其他噪聲成分,燃燒噪聲所占比例較小,其他噪聲為整機(jī)噪聲的主導(dǎo)成分;在半載工況下,中低轉(zhuǎn)速時燃燒噪聲為主要成分,在高速階段,燃燒噪聲所占比例較??;
b) 發(fā)動機(jī)負(fù)荷對噪聲貢獻(xiàn)值的影響在中低轉(zhuǎn)速最為明顯,在高速階段幾乎沒影響;就半載加速和空載加速工況時燃燒噪聲的平均貢獻(xiàn)值來看,空載加速時燃燒噪聲對整機(jī)噪聲的平均貢獻(xiàn)值為22.2%,明顯小于半載加速時的43.6%;
c) 隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的提高,最大氣缸壓力及最大壓力升高率增大,燃燒噪聲呈上升趨勢,表明缸內(nèi)壓力的變化是產(chǎn)生燃燒噪聲的根本原因,同時加速時最大氣缸壓力和燃燒噪聲的變化趨勢更相似,可以近似表征燃燒噪聲。
[1] 李兆文. 柴油機(jī)燃燒噪聲影響機(jī)理及控制研究[D].天津:天津大學(xué),2009:9-18.
[2]MarroquinM.AComparisonofSevenDifferentNoiseIdentificationTechniques[C].SAEPaper2002-01-1690.
[3] 龐劍,諶剛,何華.汽車噪聲與振動:理論與應(yīng)用[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2006:104-112.
[4] 王攀,鄧兆祥,劉永超,等.內(nèi)燃機(jī)機(jī)械噪聲與燃燒噪聲的識別分離[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào),2010,33(5):16-18.
[5] 舒歌群,李兆文,張家雨,等.增壓柴油機(jī)瞬態(tài)工況燃燒噪聲實(shí)驗(yàn)研究[J].汽車工程,2009(3):209-213.
[6] 袁兆成, 方華,王天靈,等.車用柴油機(jī)氣缸壓力升高率與燃燒噪聲的關(guān)系[J].燃燒科學(xué)與技術(shù),2006,12(1):11-14.
[7] 于文英,單寶龍,王霞.柴油機(jī)燃燒噪聲與機(jī)械噪聲的識別及其對整機(jī)噪聲貢獻(xiàn)度的實(shí)驗(yàn)研究[J].小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車,2011,40(1):90-93.
[8]ShinB,JungI,PyoS.Studyonoptimizationofcombustioncontrolparametersofdieselenginethroughcylinderpressure[J].ForeigninternalCombustionEngine,2015(5):112-119.
[9] 王之東,沈穎剛,畢鳳榮,等.柴油機(jī)機(jī)械噪聲與燃燒噪聲的識別研究[J].內(nèi)燃機(jī),2007(6):37-40.
[10] 魏凱,畢鳳榮.發(fā)動機(jī)燃燒噪聲與機(jī)械噪聲對整機(jī)噪聲貢獻(xiàn)度的實(shí)驗(yàn)研究[J].小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車,2007,36(4):82-84.
[11] 衛(wèi)海橋, 舒歌群, 王養(yǎng)軍.直噴式柴油機(jī)氣動載荷與燃燒噪聲的關(guān)系研究[J].拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車, 2006,33(1):37-43.
[12] 衛(wèi)海橋,舒歌群,梁興雨,等.燃燒噪聲一級影響模型的多元回歸分析[J].內(nèi)燃機(jī)工程,2006,27(4):66-69.
[編輯: 潘麗麗]
ExperimentalResearchonCombustionNoiseofVehicleTurbochargedGDIEngine
YANGJing1,2,ZHANGYu1,HUHuiyong1,FENGRenhua2,WANGYi1,LICan1
(1.StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufactureforVehicleBody,HunanUniversity,Changsha410082,China; 2.KeyLaboratoryofAdvancedManufactureTechnologyforAutomobileParts,MinistryofEducation,ChongqingUniversityofTechnology,Chongqing400054,China)
Experimental research on engine combustion noise were conducted on a turbocharged gasoline direct injection (GDI) engine through no-load and half-load motoring acceleration test. Combined with measurement of in-cylinder burning gas pressure, the effects of gas dynamic load on combustion noise were investigated to analyze the root reason of combustion noise. The results show that engine combustion noise increases with the increase of engine load at low and medium engine speeds and the contribution of combustion noise to engine overall sound power level also increases. But at high speed, the contribution is sensitive to engine load increasing. In addition,the average contribution of combustion noise to engine overall sound power is 22.2% and 43.6% respectively at no-load and half-load acceleration conditions and the former is obviously lower than the latter. Generally, the trends of maximum in-cylinder gas pressure and maximum pressure rise rate agree with that of combustion noise and the influence of maximum cylinder pressure on combustion noise is more obvious.
gasoline engine; combustion noise; contribution ratio; influencing factor
2017-02-12;
2017-04-10
國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)項(xiàng)目(2012AA111801)
楊靖(1957—),女,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)榘l(fā)動機(jī)性能優(yōu)化與匹配;yangjing10@vip.sina.com。
張宇(1992—),男,碩士,主要研究方向?yàn)榘l(fā)動機(jī)多體動力學(xué)、發(fā)動機(jī)燃燒、發(fā)動機(jī)性能優(yōu)化;1484678142@qq.com。
10.3969/j.issn.1001-2222.2017.03.005
TK411.6
B
1001-2222(2017)03-0027-06