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总第133期 公 路 与 汽 运 Highways＆Automotive Applications 发动机燃烧噪声的成因及控制 刘 军，梁 桐 (广东省长大公路工程有限公司，广东广州 510620) 摘要：随着汽车保有量的日益增长，汽车成为一种重要噪声源。文中阐述了汽车噪声对人 和环境的污染及危害，介绍了汽车发动机特别是柴油机燃烧噪声的戍因与特点，说明了控制发动 机燃烧噪声的基本方法。 关键词：汽车；燃烧噪声；发动机；噪声控制 中图分类号：U472．4 文献标识码：A 文章编号：1671—2668(2009)04--0011--03 随着我国经济的高速发展和人们生活水平的不 断提高，越来越多的各种用途的汽车正成为工农业 生产和人们出行的主要交通运输工具。汽车在带来 便利的同时，也对环境造成污染，特别是汽车行驶中 产生的噪声严重影响着人们的正常工作和生活，并 直接危害人们的身心健康。发动机是汽车的主要噪 声源，据统计，我国轿车车外加速噪声中，发动机噪 声约占55％；大、中型汽车车外加速噪声中，发动机 噪声约占65％。 1 发动机燃烧噪声的产生及特点 根据发动机噪声产生机理，可将其分为燃烧噪 声和机械噪声。 燃烧噪声的发生机理相当复杂，它主要是由于 气缸内周期变化的压力作用而产生的，与发动机的 燃烧方式和燃烧速度密切相关。机械噪声是由发动 机工作时各运动部件之间及运动件与固定件之间作 用的周期变化的力所引起的，它与激发力的大小和 发动机机构动态特性等因素有关。 1．1汽油机燃烧噪声 汽油机正常工作时，燃烧柔和，噪声比较小，但 发生爆燃和表面点火等不正常燃烧时会产生较大的 噪声，主要是4 000～6 000 Hz的高频爆燃声和500 -2 000 Hz的工作粗暴声。其声压级与转速之间 的关系为： Lp=5019n+忌； (1) 式中：咒为汽油机转速；志。为汽油机固有常数。 1．2柴油机燃烧噪声 与汽油机相比，柴油机的缸内压力较高，且压力 增长率远高于汽油机(图1为汽油机与柴油机的缸 内压力变化情况)，所以柴油机的燃烧噪声远高于汽 油机，它在发动机总噪声中占有相当大的比重，主要 为频率1 000 Hz以上的高频噪声。 芒 善 -R 幽 翟 眉 曲轴转角PEA 图1汽油机与柴油机的缸内压力对比(4 000 r／min全负荷) 柴油机的燃烧过程分为滞燃期、速燃期、缓燃期 和补燃期四个阶段，它们直接影响燃烧噪声的产生 神瞵*啡*睐豢崔豢案{雠豢鬻*瞵豢鬻*鬻带鬻*瞵豢鬻崇鬻鬻替睾崇封瞵豢鬻*鬻*豢豢矗*瞵*睐豢并*睐*弗*啡黼囊弗豢崇豢崔{j}鬻鬻豢豪并豢鬻豢睾豢鬻黼鬻鬻黼豢豢豢泰爿咪豢豢睾豢豢豢*崇*瞵爿}鬻 位弹簧因疲劳而变软，造成节气门阀阀芯回位不完 [3]魏帅．A340E自动变速器故障与检修[J]．黑龙江交 全，导致故障的出现。 通科技，2007(8)． [4]廖其亮．电控自动变速器换挡冲击故障的诊断与排除 参考文献： [1]潘伟忠．日本丰田汽车故障检修手册[M]．北京：人民 交通出版社，1993． [2] 严朝勇，陈诗盛．A340E自动变速器故障检修[J]．公路 与汽运，2001(2)． D]．公路与汽运，2008(5)． [5]姜伦．自动变速器检测与故障诊断方法[J]．公路与 汽运，2007(4)． 收稿日期：2009一04一06 万方数据 12 公 路 与’汽 运 HighwaysAutomotive Applications 第4期 2009年7月 及强弱，下面分析其噪声的产生特点。 在滞燃期，燃料并未燃烧，气缸中的压力和温度 变化都很小，对噪声的直接影响甚微，但滞燃期对燃 烧过程的进展有很大影响，因此对发动机燃烧噪声 起间接作用。 在速燃期，燃料迅速燃烧，气缸内压力迅速增 加，直接影响发动机的振动和噪声。影响程度可用 压力增长率Ap／Aqo(压力变化量／曲轴转角变化 量)、最高爆发压力户。和压力升高比A等来衡量。 影响速燃期内压力增长率的主要因素是着火延迟期 的长短和供油规律。着火延迟期越长，在此期间喷 人气缸的燃料越多，压力增长率就越高，意味着柴油 机的冲击载荷越大，使柴油机内零件敲击严重，从而 增加柴油机的结构振动和所辐射的噪声。 在缓燃期，气缸内压力有所增长，但增长率较 小，因此能激发起一定程度的燃烧噪声，只是对噪声 的影响不显著。 在补燃期，因活塞下行且绝大多数燃料已在前 两个时期内燃烧完毕，气缸内的压力和温度已显著 下降，所以对燃烧噪声影响不大。 综上所述，燃烧过程所激发的噪声主要集中在 速燃期，其次是缓燃期。燃烧噪声主要表现在两个 方面：一是由气缸压力急剧变化引起的动力负荷所 导致的振动和噪声，其频率相当于各传声零件的自 振频率；二是由气缸内气体的冲击波引起的高频振 动和噪声，其频率为气缸内气体的自振频率。