通过优化发动机燃料喷射系统 改进发动机燃烧噪声和排放的最新技术

近年,农用、工业用及车用小型柴油机对降低噪声提出了更高要求。由于考虑到环境问题,排放要求变得更加严格。 为了满足这些目标,需要改进柴油机燃烧。特别是,燃料喷射系统是控制发动机燃烧的关键部件,希望其应有戏剧性的改进。 本研究要追求理想的燃料喷射系统,以实现柴油机的最佳燃烧,从而取得低的燃烧噪声和清洁的排放。本文将介绍燃料喷射技术包括喷射压力型式、喷射率型式、喷射定时和喷雾型式等方面的最新进展。     

柴油机噪声的控制

本文通过对柴油机主要噪声:排气噪声、燃烧噪声和的机械噪声的分析,结合实际工作中采取的有关降噪方法,提出控制和降低柴油机噪声的方法、措施,阐述控制和降低柴油机噪声的可行性。     

柴油机噪声的控制

本文通过对柴油机主要噪声排气噪声、燃烧噪声和的机械噪声的分析,结合实际工作中采取的有关降噪方法,提出控制和降低柴油机噪声的方法、措施,阐述控制和降低柴油机噪声的可行性.     

声诊断内燃机燃烧过程的研究(一)——燃烧噪声识别的数学模型

燃烧噪声识别是声诊断燃烧过程的关键.本文在分析现有燃烧噪声分离技术的基础上,提出用"相干输出功率谱函数法"识别燃烧噪声.本法是从总噪声中直接识别燃烧噪声,无须求取机械噪声,从而消除了由于燃烧压力引起附加机械噪声增量的影响.     

直喷式柴油机瞬态工况燃烧噪声控制研究

开展多缸柴油机瞬态工况燃烧噪声的控制研究。分别在四缸自然吸气发动机、增压发动机、引入EGR发动机和高压共轨发动机上开展了不同负荷工况下的瞬态与稳态工况的燃烧噪声测试分析,开展了增压、EGR和喷射策略对燃烧噪声控制研究。增压对瞬态工况的燃烧噪声有一定的抑制作用,增压对恒转速增转矩瞬态工况燃烧噪声的控制效果要好于对恒转矩增转速工况。瞬态工况引入适当的EGR有助于燃烧噪声的降低,EGR控制瞬态工况燃烧噪声的关键是能够实时对EGR率进行调节。相对于稳态工况,瞬态工况下应取较大的预喷量和与主预喷间隔,并得到试验的验证。     

内燃机燃烧噪声的研究与发展

本文概述了内燃机燃烧噪声的特性及其研究与发展，阐述了燃烧过程参数、结构参数、工况参数以及其它参数影响燃烧噪声的机理，论述了近年来降低燃烧噪声、内燃机燃烧噪声机理和内燃机瞬态工况燃烧噪声的研究状况。通过对燃烧噪声与内燃机工作过程中激发燃烧噪声特征因素关系的描述，为了解燃烧噪声特性和降低燃烧噪声提供全面的技术支撑。     

预喷射对柴油机瞬态工况燃烧噪声控制策略的试验研究

通过瞬态与稳态工况燃烧噪声测试试验,开展预喷射对柴油机瞬态工况燃烧噪声控制的研究。从缸内压力升高率最大值来分析预喷射对瞬态与稳态工况燃烧噪声不同的影响机理。通过分析预喷射对瞬态工况与稳态工况燃烧噪声的控制差异,得出预喷射同样能够降低瞬态工况燃烧噪声,但控制效果低于稳态工况。在此基础上,得出预喷射控制瞬态工况燃烧噪声的策略:相对于稳态工况,瞬态工况下应取较大的预喷量和与主预喷间隔,并得到试验的验证。     

柴油机燃烧噪声与机械噪声的识别及其对整机噪声贡献度的实验研究

发动机噪声源的识别是噪声控制领域的一项关键技术,传统的识别方法多是用来识别发动机的主要辐射噪声部件,但不能识别辐射噪声的类型。采用实验研究的方法成功地分离了柴油机的燃烧噪声与机械噪声并识别出了柴油机在不同的运行工况下燃烧噪声与机械噪声对整机噪声声功率的贡献度。研究结果表明,在高辐射噪声运行工况时,机械噪声是发动机噪声的主要成份,因此,针对柴油机的噪声控制首先要控制柴油机的机械噪声。     

锅炉房换热站振动噪声控制工程实例与分析

根据锅炉房换热站振动噪声源分析与治理工程实例，探讨双层振动隔离技术在振动噪声防治方面的应用。     

增压前后柴油机燃烧噪声的对比分析

通过测量稳态和恒转速增扭矩瞬态工况增压前后影响燃烧噪声的参数,对比分析得出增压前后柴油机燃烧噪声的变化规律.结果表明:增压后燃烧噪声降低,增压对稳态工况燃烧噪声的降低比对恒转速增扭矩瞬态工况明显,增压在中速中负荷工况下,对燃烧噪声的控制效果较好.并从压力高频振荡、气体动力载荷和燃烧室壁面温度对试验结果进行了分析,证明了增压前后燃烧室壁面温度的差异影响增压前后柴油机燃烧噪声.     

内燃机缸内压力与燃烧噪声

利用小波包分析提取缸内压力和测量噪声的时频信息，结合频谱分析技术，对缸内压力和测量噪声特性进行了研究．结合缸内压力和测量噪声的传递函数及相干分析，讨论了测量噪声各频带活塞拍击噪声和燃烧噪声的情况，并对缸内压力和燃烧噪声各频带所占能量进行了计算和研究．结果表明，通过缸内压力和噪声的时频及频谱分析，能获取更加详细的燃烧噪声和活塞拍击噪声信息，为燃烧噪声的分离以及机理研究提供了技术支撑．     

内燃机活塞拍击表面振动与燃烧噪声的关系

通过测量噪声和表面振动信号，用时间窗获取的噪声信号主要为活塞拍击噪声和燃烧噪声，并对表面振动信号进行频谱分析和时频分析，确定该噪声信号中活塞拍击噪声可能出现的频率范围和对整个噪声分析频率带能量的贡献，不加区别地把燃烧噪声和活塞拍击噪声看作是燃烧噪声进行燃烧噪声机理研究的方法是不可取的。     

直喷式柴油机瞬态工况燃烧噪声的试验研究与分析

研究直喷式柴油机瞬态工况对燃烧噪声影响机理。开展内燃机瞬态工况测试技术和测试方法研究,找出瞬态工况下燃烧噪声相对于同转速、同负荷的稳态工况燃烧噪声差异的规律,并从瞬念与稳态工况下燃烧过程的差异对试验结果进行分析。瞬态工况擘面温度、喷油爪力、针阀升程最大值和针阀外启持续时问均高于同负荷同转速的稳态工况,导致瞬态工况滞燃期、燃烧始点和喷油最与稳态工况相比产生差异。结果表明,瞬态工况下动力负荷和压力高频振荡相对于同负荷同转速的稳态工况发生改变是引起燃烧噪声产生差异的根本原因。     

D114系列柴油机降噪技术研究

从柴油机噪声产生机理出发,提出了柴油机降噪的基本思路和方法。采用控制燃烧噪声、机体结构优化、减少薄壁零件的辐射噪声和降低齿轮噪声,以及加装风扇离合器等措施,使D114柴油机的噪声下降了3～4dB(A)。     

发动机燃烧噪声与机械噪声对整机噪声贡献度的实验研究

以某CG125型摩托车发动机为研究对象,依据噪声叠加的原理,通过实验研究的方法对其燃烧噪声和机械噪声进行了分离。依据工程法测定摩托车发动机噪声平均声压级的方法,计算出了平均声压级及燃烧噪声和机械噪声对整机噪声声功率的贡献度。研究结果表明发动机转速不变时,随着发动机负荷的增加,燃烧噪声的贡献度逐渐增加;而当发动机负荷不变时,随着发动机转速的增加,机械噪声的贡献度迅速增加。频谱分析的结果表明,随着负荷的增加,燃烧噪声中1000Hz以下的低频成份有明显的增加。     

预喷射对柴油机燃烧噪声的影响

讨论了燃烧噪声的产生机理,分析了直喷式柴油机采用不同的预喷射策略,气体最高燃烧压力、最大压力升高率及气体高频压力振荡对燃烧噪声的影响.结果发现,预喷射量和预喷射定时在不同的转速和负荷工况下对燃烧噪声有不同的影响,燃烧噪声的优化需要考虑预喷射参数的共同作用;预喷射是降低燃烧噪声的有效措施,尤其对于中低负荷的工况.     

瞬态工况对内燃机燃烧噪声的影响研究

研究了内燃机瞬态工况对燃烧噪声影响机理,开展了内燃机瞬态工况测试技术和测试方法研究,通过对瞬态与稳态过程的缸内压力、缸内压力最大值、压力升高率、压力升高率最大值、压力高频振荡以及气缸压力级等参数在不同频率范围的差异的研究分析,从气体动力载荷和高频压力振荡两方面分析研究瞬态噪声与稳态噪声产生差异的机理.瞬态与稳态工况压力升高率变化趋势与两种工况下燃烧噪声变化趋势基本相似,但在一些工况上存在差异,这是由于受到了缸内压力高频振荡对燃烧噪声影响的结果.结果表明：瞬态与稳态工况燃烧噪声的差异是由压力动力载荷与压力高频振荡共同影响的结果.     

燃烧噪声一级影响模型的多元回归分析

研究了直喷式柴油机燃烧噪声与一级影响因素的关系。通过多元统计分析法,建立了动力载荷、压力高频振荡与燃烧噪声的一级影响模型,并对回归的方程进行了检验。通过求取燃烧噪声传递函数,对燃烧噪声一级影响模型进行的研究表明：该模型与燃烧压力最大值无关,与压力升高率最大值和高频压力振荡最大值及发动机结构因素有关;模型方程有一定的适用价值;压力升高率和压力高频振荡频率是影响燃烧噪声的重要因素。     

柴油机机械噪声与燃烧噪声识别的试验研究

采用声压测量法对柴油机进行了整机噪声的测量，通过试验研究成功分离了发动机的燃烧噪声、机械噪声及进气噪声。得出了在不同运行工况下发动机的燃烧噪声、机械噪声和进气噪声的声功率，并识别它们对整机噪声声功率的贡献度。     

降低小缸径直喷式柴油机噪声和排放的研究

系统地分析了喷油系统参数对小缸径直喷式柴油机燃烧过程、噪声和有害排放物的影响；本文提出的改进方案改善了柴油机的工作过程，在保证动力性、经济性指标基本不变的情况下，降低了柴油机噪声和有害排放物。