内燃机排气噪声的分析研究

内燃机排气噪声是内燃机的主要噪声源。本文对产生排气噪声的机理进行了理论探讨。认为内燃机排气噪声属于空气动力性噪声,主要是在排气阀附近区域中排气流紊动扩散引起的。在低频域,内燃机排气噪声具有简单源特性;在中、高频域排气噪声具有四极子源特性。     

内燃机排气噪声谱的模拟研究

内燃机缸内换气过程的气体动力分析与进排气管的气体流动模拟,对于改进进排气管的设计、改善充气性能具有重要的作用。本文将这一研究扩展到了排气噪声分析以便在分析进排气管与充气性能的同时,能有效预测通过排气尾管辐射的噪声。应用一维不定常、非等熵特征线法,并结合声学理论,计算并预测了四缸四冲程汽油机在不同转速下、带有不同排气系统时的压力波曲线与排气噪声谱。通过与实测对比,认为结果满意。这一工作将作为消声器模拟研究的基础。本文还对此领域国外的研究工作进行了简要综述,以明确进一步工作之方向。     

内燃机进、排气系统噪声及控制

内燃机噪声一直是我国内燃机行业重点攻克的难关.其噪声除了内燃机本体表面振动辐射产生的外,气体动力也产生噪声,而气体动力产生的噪声又包括进气噪声、排气噪声和风扇噪声.     

发动机排气消声的技术进展

发动机排气噪声是汽车最主要的噪声之一.目前发动机排气消声的方法可分为无源和有源两类.本文对发动机排气无源消声和有源消声的最新技术进展进行了回顾,指出有源消声将是今后发动机排气消声的主要发展方向,同时对课题组研究中的自反相有源消声方法进行了简单的介绍.     

发动机排气消声的技术进展

发动机排气噪声是汽车最主要的噪声之一。目前发动机排气消声的方法可分为无源和有源两类。本文对发动机排气无源消声和有源消声的最新技术进展进行了回顾,指出有源消声将是今后发动机排气消声的主要发展方向,同时对课题组研究中的自反相有源消声方法进行了简单的介绍。     

内燃机新排气系统

这是轿车制造商的梦 :一个引擎 ,具有强大的动力 ,却只有较少的排放物。而做到所有这些 ,仅需在排放系统内钻一些洞就成。美国福特汽车公司的工程师正在关注汽车引擎内所要解决的问题——气体进入了排放歧管 (歧管道把各汽缸排出的气体导向催化转换器 )。进入歧管的气体产生一个向后的压力 ,从而降低了引擎的效率。而气体急促地从汽缸冲出时所形成的压力波还产生了振耳欲聋的噪声 ,从输入端到歧管会产生高于1 90 d B的噪声。这就是为什么轿车需要复杂的消音系统的原因。研究人员用一个密封罩包裹歧管 ,并重新设计了排放器 ,使它们能引导气…     

论内燃机的排气净化

介绍了内燃机排气有害成分及其危害,分析了排气中有害成分生成的原因,并提出了排气净化的有效措施。     

噪声克星——消声合金

为了消除噪音这一公害.人们采用隔声、隔振和吸声、减振等多种手段。其中隔声、隔振是采用有效的物理手段将噪声反射掉;而吸声和减振则是从内部将形成噪声的能量充分吸收掉,从根本上消除噪声.由于减振是通过采用能吸收弹性应力波的减振材料制成机械零部件来实现的.因此,它是一种更为主动的消除噪声的方法,而备受人们看重。 吸收振动能量的能力超过20％的合金材料,我们称它为高阻尼合金。目前,已相继出现了粉末压制成纤维压制的阻尼材料、阻尼涂料、薄膜涂层复合材料及复合阻尼钢板等,这些都具有良好的减振作用。所谓复合阻尼钢板,就是在两层或多层钢板中间,夹入若干层粘弹性树脂类高分子材料构成的。这种阻尼钢板是由它     

内燃机噪声的数学模型

在研究内燃机噪声的激发、辐射和传播过程中,一定的条件下内燃机可简化为常系数线性系统。内燃机的各激振力均可视为系统输入的时序函数。系统的输出则可通过描述系统动态特性的三个主要函数(传递函数、频率响应函数和脉冲响应函数)直接求得。基于上述分析,本文写出内燃机各类噪声的数学模型,便于采用现代计算工具对内燃机噪声进行计算。     

内燃机的排气能量流特性

为高效回收利用内燃机排气能量,实现内燃机节能减排,采用试验和模拟仿真相结合的方法对1台乘用车汽油机的排气能量流特性进行研究.首先根据实验数据建立并标定计算模型,通过全工况模拟计算提取排气数据并进行分析,得出排气能量流随工况的变化关系.在此基础上将排气能量分解为余压能、余动能和余热能并得出其能量密度的三维分布图,结合排气压力波、速度和温度研究得出这3种形式能量的脉动特性.研究结果表明:高速高负荷时排气能量有更强的回收潜力;排气能量的主要表现形式是余热能,其次是余压能,余动能通常可以忽略;余压能和余动能的脉动性较大,余热能脉动性较小.研究结果为排气能量回收方式的选择提供了理论依据.     

内燃机机械噪声和燃烧噪声的识别分离

针对内燃机噪声识别问题,建立了数学模型并编制了相应的程序,在程序中加入作用全局阈值的小波变换降噪程序,保证程序的抗干扰性后,实现了燃烧噪声和机械噪声的频谱分离和A计权声功率级计算。以某CG125型摩托车发动机为例,通过构造包含不同干扰噪声的理论算例仿真识别,验证了程序的准确性和实用性。识别结果表明:分离前后的燃烧噪声和机械噪声的频谱吻合良好,A计权声功率级误差均小于0.6dB。     

内燃机排气净化器流场均匀性的研究

内燃机排气净化器内的流场均匀性对净化器的使用性能及使用寿命具有非常重要的影响.文章利用CFD软件对内燃机排气净化器内的流场进行了计算;在此基础上,研究分析了净化器内流场分布均匀性的影响因素;通过研究,获得了排气流速和净化器结构参数对净化器内流场分布均匀性的影响规律.研究结果可以为内燃机排气净化器结构的合理设计提供依据.     

内燃机排气消声器模拟实验台与应用实例

介绍内燃机排气消声器模拟实验台的总体结构、功能及关键部件的设计,并给出了部分实验结果。     

曲轴扭转振动导致的内燃机噪声

为了进一步探讨内燃机噪声与曲轴扭转振动的关系，在对活塞、曲柄、连杆机构的动力学和试验研究的基础上，探讨了曲轴扭转振动共振时，将导致部件的相互作用加剧，增大结构的噪声，还指出，当曲轴有扭转共振时，扭振减振器可有效地降低噪声，通过对发动机机体的动态设计，使机体有合理的振型和固有频率，以及优化活塞与缸套的配合是降低曲轴振动与机体辐射噪声的重要措施。     

微型汽车排气消声器的噪声实验分析

针对某微型汽车排气消声器,在分析排气噪声的基础上,采用理论与试验相结合的方法进行改进消声器,并将试验件进行配机试验.针对发动机不同转速,研究几种消声器方案下的某型汽油机排气噪声的频谱特性、插入损失、功率损失,从而确定了最优的消声器方案,达到储备消声器设计的目的.     

基于车内噪声主动控制的选择性消声方法研究

基于噪声主动控制技术中的频率选择性最小均方算法,利用自行设计的自适应噪声有源控制系统,对被试车辆发动机工作在800 r/min、2 200 r/min、3 000 r/min时进行了低频段噪声选择性抵消控制。试验结果表明,所开发的噪声有源控制系统对稳态工况下发动机发火频率及四阶谐波频率有良好的抵消效果;并在副驾驶员左耳旁位置分别取得了8.2 dB(Lin)、6.6 dB(Lin)和9.7 dB(Lin)的降噪量。     

内燃机机械噪声与曲轴振动的关系

发动机的机械噪声源于发动机零部件的振动，而主要零部件的振动都直接或间接与曲轴的振动有关，文章分析了曲轴振动到各零部件的传递路径，介绍了减振降噪的措施， 实验证明通过精心设计各零部件的固有频率和振型以避免强共振，可以有效地降低机械噪声，改善振动的传递路径也是有效措施之一。     

内燃机排气余热回收温差电单偶的模拟分析

选取Bi2Te3和CoSb3两种温差电材料对温差电单偶建立了数学模型,导出温差电单偶的功率和效率计算公式,分析冷热端陶瓷片表面温度、温差电单偶长度以及表面对流传热系数对温差电单偶性能的影响,并对比两种材料在相同条件下的性能.分析结果表明:提高热面温度、降低冷面温度、缩短温差电单偶的长度和提高热表面对流传热系数均可以提高温差电单偶的最大输出功率,但最大转换效率却不能随之持续增大,缩短温差电单偶的长度甚至会使最大转换效率降低.两种材料的温差电单偶相比较,Bi2Te3材料制成的温差电单偶更适用于对600,K以下的低温热量进行回收,而CoSb3材料制成的温差电单偶则更适用于对内燃机排气等700,K以上的中高温热量进行回收.     

气动阀间歇性排气噪声辐射规律的研究

应用空气动力学理论分析了排气过程中间歇性排气噪声声源的分布,考虑到空气气流内存在压力激波现象,提出了脉冲激波式声源的概念,建立了该声源与排气口处的质量流量及流速的数学关系式.根据活塞式声源近似逼近脉冲激波式声源在排气口处的辐射特性,建立了计算辐射的声压及声压级计算公式.分析结果表明,在1/1倍频程频谱上,理论计算和实验测得的声压级非常接近,平均相对误差不超过5%.由于压力激波及声源的脉冲特性是间歇性噪声高频含量多的主要原因,因此所提频谱分析模型为设计消声器控制该噪声,以及进行排气过程中的故障诊断提供了理论依据.     

一种用于内燃机排气能量回收的新型布雷顿循环系统

为回收涡轮增压内燃机排气(IC)能量,提出一种新型布雷顿循环系统:在增压系统耦合1个高速电机作为布雷顿循环负载,回收涡轮功率;将内燃机视为布雷顿循环的燃烧器,通过改变其运行参数来调节布雷顿循环工质状态和参数。以某增压柴油机为研究对象,根据试验数据建立并标定循环系统的GT-Power仿真模型。研究不同转速下涡轮旁通阀开度、进气压力和循环喷油量对布雷顿循环性能参数的影响。研究结果表明:该布雷顿循环可以有效回收排气能量;涡前流量、压力和温度与布雷顿循环输出功率及热效率呈正相关;随进气压力增大,布雷顿循环功率和效率先增大后减小;循环喷油量增大,布雷顿循环输出功率和效率均增大,但系统总效率下降;当转速为3 400 r/min时,最大输出功率为18.30 kW,最大循环热效率为9.51%;系统总热效率相对于原机提高5.74%。