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。     

基于独立分量分析和时频分析的柴油机燃烧噪声研究Ⅰ:燃烧噪声分析

燃烧噪声是柴油机最主要的噪声源之一,重点研究基于独立分量分析的燃烧噪声分离.首先针对柴油机噪声成分的复杂性,应用FastICA方法从噪声测试信号中分离了源信号分量,应用峭度检验了柴油机噪声信号的非Gauss性.根据时间信息识别了燃烧噪声和喷油噪声等独立分量.其次针对噪声信号的非平稳性,研究基于小波尺度谱噪声分量的时频特征分析.针对试验工况下的独立噪声分量,应用Morlet小波尺度谱在时频联合域内提取了各噪声分量的时频特征.     

基于独立分量分析及小波变换的内燃机辐射噪声盲源分离和识别

为了分离和识别内燃机噪声源,结合独立分量分析和小波变换技术对内燃机辐射噪声信号进行了盲源分离和声源识别的研究.根据独立分量分析的基本原理,采用基于负熵极大的FastICA算法对4缸柴油机的辐射噪声信号进行了盲源分离,将噪声信号分解成一系列独立分量.采用快速傅里叶变换和小波变换技术对各个独立分量进行了分析,结合时频分析的结果和内燃机各噪声源信号的频谱结构,确定了分离得到的各独立分量与内燃机不同噪声源的对应关系.研究结果表明:这些独立分量分别对应着柴油机的燃烧噪声、活塞敲击噪声、正时齿轮噪声及排气辐射噪声等噪声源.     

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。     

柴油机振动噪声的动态特性研究

本文提出了分析发动机振动噪声信号的一种新方法。研究了L195柴油机中燃烧激励力对发动机振动噪声的作用机理,分析了L195柴油机的燃烧噪声,最后指出L195柴油机的加速噪声高于相同工况下的稳态噪声并简单分析了该现象的产生原因。     

基于独立分量分析和时频分析的柴油机燃烧噪声研究Ⅱ:预喷射影响分析

柴油机噪声各个分量互相交错重叠,时域截断和频域分析难以准确提取燃烧噪声.介绍了基于独立分量分析和时频分析的时频联合域内的滤波方法.燃烧噪声的独立分量提供了关于燃烧噪声的时间信息和频率分布特征,根据其时频分布构造时频通域,并对实际噪声信号进行时频滤波,可以得到燃烧噪声的时频分布.在此基础上,可以计算燃烧噪声的强弱.分析表明,在大部分测点,有预喷射的燃烧噪声低于无预喷射的燃烧噪声,说明预喷射可以降低柴油机的燃烧噪声.     

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.     

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.     

喷油控制参数对柴油机燃烧噪声影响的试验研究

就不同的喷油控制参数对电控共轨柴油机燃烧噪声的影响进行了研究,柴油机在标定工况运行,通过改变喷油提前角、预喷油量和预喷与主喷时间间隔等控制策略,测量了柴油机顶部1 m处的噪声声压和噪声频谱,探讨燃油系统调整参数对柴油机燃烧噪声的变化规律,结果表明,随着喷油提前角的减小,柴油机噪声先降低再增大,上止点前17°曲轴转角(CA)喷油,噪声声压级最小;合适的预喷油量可以减小柴油机燃烧噪声,预喷油量过大或者过小都不利于燃烧噪声的控制;预喷与主喷时间间隔对燃烧噪声存在影响,时间间隔较小,燃烧噪声较大;预喷与主喷时间间隔较大时,主喷滞燃期增大,缸内压力升高率峰值增大,燃烧噪声升高。     

基于独立成分小波分析的内燃机噪声源识别

对独立成分分析的基本原理和数学模型进行了简要叙述,以某六缸柴油机为研究对象,对其不同工况下的噪声信号进行了统计独立性和高斯性分析,噪声信号基本满足独立成分分析的前提条件。采用基于峭度的梯度算法对噪声信号进行了盲分离,得到一序列独立分量。为进一步识别各独立分量,采用傅立叶和连续复小波变换对其进行时频分析,并结合一些内燃机先验知识分析发现,这些独立分量基本上对应着内燃机的燃烧噪声、正时齿轮噪声、活塞敲击噪声等噪声源,因此,采用独立成分小波分析技术对内燃机噪声信号进行盲分离以识别其主要噪声源是可行的。     

直喷式柴油机燃烧压力振荡特性及其对燃烧噪声影响的研究

本文报告了对直喷式柴油机燃烧压力振荡特性及压力振荡对燃烧噪声影响规律的研究，并从理论与试验上研究了燃烧压力振荡的多模态特性及多模态的叠加特性。研究结果表明，通过减小缸内压力振荡可降低直喷式柴油机的燃烧噪声。     

直喷式柴油机表面辐射噪声频谱分析研究

采用工程法和简易法,运用大气压模拟测试系统,以某四缸柴油机为研究对象,测试计算柴油机整机噪声在81,90,101 kPa海拔下随转速的变化,以及在标准工况下1/3倍频程声压级.分析测试结果表明:表面辐射噪声随转速增加而增大,且随海拔的不同也会增大,缸盖辐射噪声在1 200～1 500 Hz内较大,主要是燃烧噪声所致.     

车用柴油机气缸压力升高率与燃烧噪声的关系

对柴油机进行燃烧噪声随各种供油系统参数变化的实验研究,详细地分析和研究了燃烧噪声与气缸压力升高率双峰特性之间的关系,研究表明,第二峰值是燃烧噪声的表征量,燃烧噪声主要是柴油机负荷的函数．同时利用双弹簧喷油器研究了预喷射对燃烧噪声的影响,证明双弹簧喷油器情况下的压力升高率也存在双峰特性．     

车用增压二甲醚发动机燃烧和排放特性的试验研究

在一台D6114ZLQB柴油机上进行了燃用二甲醚（DME）的燃烧和排放特性的试验研究。研究结果表明：二甲醚发动机的外特性转矩特别是低速转矩比柴油机高;二甲醚喷油延迟角比柴油大,最高爆发压力、最大压力升高率、燃烧噪声比柴油低;二甲醚扩散燃烧速率比柴油快,燃烧持续期比柴油短。和柴油机相比,二甲醚发动机的NO,排放显著下降,其欧洲稳态测试循环（ESC的NOx排放比原柴油机降低41．6％;二甲醚发动机在全工况范围内碳烟排放为零。     

基于试验缸压曲线的船用柴油机燃烧噪声分析

基于某船用柴油机单缸试验机的试验缸压曲线,采用频谱分析的方法,建立缸压曲线和燃烧噪声之间的关系。根据柴油机的燃烧过程,将缸压曲线分解为倒拖缸压、燃烧振荡压力和"剩余"燃烧压力曲线。分析发现:在全负荷工况,10～300 Hz低频声压值主要由倒拖缸压决定; 1. 8～20 kHz高频声压值主要由燃烧振荡压力决定; 0. 3～1. 8 k Hz中高频声压值主要由"剩余"燃烧压力决定。分析表明:喷油正时提前,中低频的声压值增大,高频声压值略有增大;柴油机转速上升,全频段的声压值均增大;负荷越大,10～600 Hz的声压值越大,对2～20 kHz的高频燃烧噪声影响较小。     

直喷式柴油机起动过程燃烧分析

为了快速、定性分析柴油机起动过程中的燃烧状态,在直喷式柴油机上进行冷机与热机起动过程实验,提出用瞬时转速和示功图对柴油机起动进行燃烧分析的方法．实验结果表明,冷机起动过程中有失火现象,用瞬时转速可以判断着火首循环和失火循环．根据示功图形状及燃烧状态,定义了4种燃烧状态以及相对应的4种典型示功图形式,将起动过程划分为4个阶段．热机起动初始期和过渡期很短,而冷机起动有明显的4个阶段．不完全燃烧或失火是柴油机起动过程、燃烧过程控制优化的重点,多出现在起动初始期和过渡期．