第七章发动机噪声及排放污染解析
汽车发动机噪声产生的原因及控制对策研究
汽车发动机噪声产生的原因及控制对策研究发动机噪声就是指直接从发动机机体及其主要附件向空间传出的声音,这种噪声随发动机机型和转速等情况的不同而不同。
一、汽车发动机噪声产生的原因分析(一)发动机气缸内的气体燃烧会产生燃烧噪声。
汽车发动机气缸内周期变化的气体压力发生相互作用后就会产生燃烧噪声,气体燃烧的方式和燃烧的速度决定了燃烧噪声的大小。
在汽油发动机中如果发生爆燃或其他不正常燃烧时就会产生较大的燃烧噪声,而如果在柴油发动机燃烧室内气压上升过快,引起发动机各部件振动也会产生噪声。
但是通常来说,柴油发动机机噪声比汽油发动机的噪声要大很多。
(二)汽车发动机机械本身运动产生机械噪声。
机械噪声主要是由于发动机的各运动件之间以及运动件与固定件之间周期性变化而产生的,主要有活塞敲击噪声和气门机械噪声等几大类。
首先是活塞敲击噪声。
汽车发动机运转时,活塞在不停的上下止横向移动形成活塞对缸壁的不断敲击,这个敲击声就是活塞敲击噪声。
其次是传动齿轮噪声。
汽车发动机传动齿轮的噪声是发动机内部的齿轮啮合过程中齿与齿之间的撞击和摩擦产生的。
再次就是曲轴的扭转振动也会破坏齿轮的正常啮合而产生出机械噪声。
最后是配气机构噪声。
汽车发动机的配气机构中零件众多,众多的零件在运动中很容易会引起振动和噪声,包括气门和气门座的撞击,由气门间隙引起的传动撞击和高速时气门不规则运动引起的机械噪声。
(一)对发动机气缸内的气体燃烧产生的燃烧噪声的控制对策。
一是采用隔热活塞装置以便能有效提高燃烧室壁温度,有效缩短滞燃期,从而降低燃烧噪声。
二是通过提高压缩比和采用废气再循环技术可大大降低柴油发动机的燃烧噪声。
三是可以采用双弹簧喷油阀实现预喷功能,也就是说将原需要一个循环一次喷完的燃油分两次来喷,这样可大大减少滞燃期内积聚的可燃混合气数量,有效抑制空气和燃料混合气的形成,从而可以有效抑制燃烧噪声。
四是采用增压措施。
如果是柴油发动机,在增压后可以有效改善混合气的着火条件,可以使着火延迟期缩短,从而使柴发动机油机运转平稳,最终实现噪声降低的目的。
浅析汽车发动机的噪声污染及控制
浅析汽车发动机的噪声污染及控制随着社会经济的快速发展,汽车已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
随之而来的汽车发动机噪声也给我们的生活带来了诸多困扰。
汽车发动机噪声污染造成了不少问题,比如影响了居民的正常生活,甚至损害了人们的健康。
如何控制汽车发动机噪声已成为摆在我们面前的一项重要任务。
本文将从汽车发动机噪声的来源、对环境和人体健康的影响以及控制噪声的技术手段等几个方面进行浅析。
一、汽车发动机噪声的来源汽车发动机噪声是由多种因素造成的。
汽车发动机的内燃过程会产生高频振动和冲击声,这是噪声的主要来源之一。
汽车的排气系统和进气系统中的空气振动和流体振动也是产生噪声的重要原因。
汽车的机械传动系统和附件设备也会产生一定的振动和噪声。
汽车发动机噪声的来源是多方面的,需要综合考虑各种因素进行控制。
二、汽车发动机噪声对环境和人体健康的影响汽车发动机噪声对环境和人体健康有着不可忽视的影响。
在环境方面,汽车发动机噪声会造成城市交通噪声污染,影响居民的正常生活。
尤其是在夜间,噪声对人们的休息和睡眠造成了很大的影响。
汽车发动机噪声也会对城市的建筑物和设施造成损坏,对城市的美观和环境造成破坏。
在人体健康方面,长期处于汽车噪声环境下会引起头痛、失眠、神经衰弱等症状,对人们的身心健康造成损害。
控制汽车发动机噪声对改善城市环境和人们的生活质量具有十分重要的意义。
三、控制汽车发动机噪声的技术手段控制汽车发动机噪声是一项复杂的工程,需要综合运用多种技术手段。
可以从发动机本身出发,通过改进设计和优化结构来降低发动机的噪声水平。
可以在汽车的排气系统和进气系统中加装消声器和吸声材料,减小排气气流和进气气流的噪声。
采用隔音和吸振技术,将汽车的车身和底盘做好隔音处理,减小振动和噪声的传播。
还可以利用主动噪声控制技术,通过电子控制系统实时监测和调节发动机噪声,达到降噪效果。
控制汽车发动机噪声的技术手段是多种多样的,需要综合考虑和运用。
四、结语汽车发动机噪声污染是一个严重的环境问题,也是一个影响人们健康的重要因素。
浅析汽车发动机的噪声污染及控制
浅析汽车发动机的噪声污染及控制随着汽车的普及,汽车噪声已成为城市环境噪声的主要源头。
汽车发动机是汽车噪声的主要贡献者之一。
汽车发动机噪声主要源自气缸内爆燃运动和排气管脉冲,以及机械运动和配电系统发出的噪声。
为了减少汽车发动机噪声对环境和人类健康的影响,现代汽车发动机噪声控制研究已成为汽车工业的重要领域之一。
汽车发动机噪声主要分为气动和机械噪声。
气动噪声是指来自气体流动的噪声,主要源自气缸内爆燃和排气管脉冲,特别是在高转速下会发生爆燃噪声。
机械噪声是指来自发动机机械部件的噪声,如齿轮、链条、曲轴和连杆等等。
机械噪声可以通过优化润滑和减少摩擦来降低。
为了控制汽车发动机噪声,可以从以下几个方面入手:(1)减少气动噪声:对气缸和排气管进行流场分析,优化气缸和充气系统的形状和尺寸,使气流更加平稳,减少爆燃噪声和气缸内压力变化,从而降低气动噪声。
同时,可以合理设计排气管的长度和弯曲度,减少排气管脉冲对环境的影响。
(2)减少机械噪声:采用先进的制造工艺和材料,如摩擦削减技术和高强度、低噪声的发动机部件,降低发动机的机械噪声。
同时,采用先进的噪声控制技术,如声学耦合和噪声控制电路,对发动机的机械噪声进行控制。
(3)隔声降噪技术:在汽车发动机的结构中采用隔声材料和结构,如隔音材料、减震垫、减震弹簧和隔振支撑等,将发动机产生的噪声隔离在发动机外部,并减少对车内乘客的噪声影响。
综上所述,汽车发动机噪声污染是城市环境噪声的主要贡献者之一。
为了减少汽车发动机噪声对环境和人类健康的影响,可以从减少气动和机械噪声入手,并采用隔声降噪技术对发动机噪声进行控制。
随着科学技术的不断进步,相信未来汽车发动机噪声污染必将得到更好的控制。
汽车内燃机排气噪声分析
汽车内燃机排气噪声分析
汽车内燃机排气噪声是指发动机在运行过程中产生的噪声。
随着汽车数量的不断增加,汽车噪声污染也随之加剧,给人们的生活带来了很大的困扰。
对汽车内燃机排气噪声进行
分析和控制具有重要的意义。
汽车内燃机排气噪声的主要来源有以下几个方面:
1. 发动机机械噪声:包括曲轴、连杆、气缸盖等部件的工作噪声。
2. 气缸爆炸噪声:由于汽缸内燃烧产生的高温高压气体的爆炸反应,产生的冲击波
和振动引起的噪声。
3. 排气管震动噪声:汽车排气管在高速排气过程中会受到冲击波的冲击和振动,导
致排气管产生噪声。
针对以上问题,对汽车内燃机排气噪声进行分析可以采取以下几个步骤:
第一步,通过实际测量或模拟计算,获取汽车内燃机排气噪声的频谱特性和时域特性。
频谱特性可以通过频谱分析仪、傅里叶变换等方法得到,时域特性可以通过波形图、功率
谱图等方式表示。
第二步,对频谱特性进行分析,确定主要噪声频率和频率成分。
根据噪声频率分布的
不同,可以确定哪些频率成分是主要噪声源。
第三步,对时域特性进行分析,确定主要噪声的强度和时变性。
通过分析噪声的时变性,可以了解发动机在不同工况下的噪声变化规律。
第四步,根据分析结果,探索降低汽车内燃机排气噪声的方法和控制措施。
可以从发
动机结构优化、材料选择、降噪装置设计等方面入手,减少主要噪声源的产生和传播。
通过以上分析和控制措施,可以有效降低汽车内燃机排气噪声,减少噪声污染对人类
生活带来的困扰。
对汽车噪声的分析研究也为汽车设计和制造提供了重要的参考依据,可
提高汽车的使用品质和市场竞争力。
浅析汽车发动机的噪声污染及控制
浅析汽车发动机的噪声污染及控制汽车发动机作为汽车的心脏,是整个汽车动力系统的核心部件。
随着汽车数量的不断增加,汽车发动机的噪声污染也成为了一个不容忽视的问题。
噪声不仅会影响驾驶者的健康,还会对周围环境产生负面影响。
对汽车发动机的噪声污染进行控制十分必要。
一、汽车发动机噪声污染的成因1、燃烧噪声汽车发动机在工作时,燃烧过程会产生一定的噪声。
燃烧噪声的产生主要与燃烧室内燃油的燃烧速度、燃烧稳定性及燃烧室的结构有关。
燃烧噪声不仅会通过汽车排气管传播至外部环境,也会通过汽车发动机的机壳和冷却缸传至汽车车内,影响驾驶者的舒适性。
2、机械噪声汽车发动机在工作时,各个机械部件相互摩擦、碰撞会产生机械噪声。
气门的打开关闭、活塞的往复运动、连杆的旋转等都会产生一定的噪声。
特别是在高速运转时,机械噪声会更为显著。
3、空气噪声汽车发动机在工作时,进气口和排气管都会产生一定的空气噪声。
特别是在高速运转时,进气口和排气管的流体动力学噪声会更为显著。
4、冷却系统噪声汽车发动机在工作时,冷却系统也会产生一定的噪声。
水泵、风扇等冷却设备的运转会产生一定的噪声。
冷却系统中的流体循环也会引起一定程度的噪声。
二、控制汽车发动机噪声污染的方法1、优化燃烧过程通过提高燃油的燃烧效率,减少不完全燃烧和爆震现象的发生,可以有效降低燃烧噪声的产生。
设计合理的燃烧室结构和喷油系统,也可以减少燃烧噪声的发生。
2、优化机械结构通过改善发动机内部的机械结构,减少摩擦、碰撞和振动,可以有效降低机械噪声的产生。
采用高精度的加工工艺和优质的轴承材料,可以减少机械部件的摩擦和磨损,从而减少机械噪声。
3、优化进排气系统通过优化进气口和排气管的设计,减少空气噪声的产生。
采用消音器和减震器,可以有效降低排气管的流体动力学噪声。
4、优化冷却系统通过优化冷却系统的设计,减少冷却设备的运转噪声。
采用低噪声的水泵和风扇,可以有效降低冷却系统的噪声。
5、隔声隔音在汽车发动机的外壳内部加入隔音材料,可以有效减少发动机噪声的传播。
浅析汽车发动机的噪声污染及控制
浅析汽车发动机的噪声污染及控制1. 引言1.1 背景介绍汽车发动机是汽车的心脏,它的运转过程中会产生噪声。
随着汽车数量的增加和城市化进程的加快,汽车发动机噪声污染越发引起人们的关注。
汽车发动机噪声主要是由气流变动、排气脉动、活塞与气缸壁碰撞、机械传动系统以及振动等因素共同造成的。
这些噪声不仅会影响行驶舒适性,还会对周围环境和居民的生活造成影响。
随着人们生活水平的提高,对于舒适、安静的生活环境的需求也变得越来越迫切。
控制汽车发动机噪声污染已经成为当前的一个重要课题。
通过研究噪声的来源和产生机理,以及应用相关的控制技术,可以有效降低汽车发动机的噪声污染,提高汽车的使用舒适性,减少对环境的影响。
加强对汽车发动机噪声污染的研究和控制具有重要的现实意义和深远的发展价值。
1.2 问题意义汽车发动机的噪声污染是一个日益严重的问题,对人类健康和环境造成了不可忽视的影响。
发动机噪声不仅会影响驾驶员的驾驶体验,还会引发听力损伤、心血管疾病等健康问题。
发动机噪声还会扰乱周围环境,对城市居民的生活造成困扰。
由于汽车数量的不断增加和交通拥堵现象的加剧,发动机噪声已成为城市环境中一种常见的污染源。
尤其是在工业化程度较高的城市,发动机噪声污染更是一大难题。
研究和控制汽车发动机的噪声污染具有重要的现实意义和深远的社会意义。
解决汽车发动机噪声污染问题,不仅可以改善城市环境质量,提升居民的生活品质,还能促进汽车工业的健康发展。
加强对汽车发动机噪声污染问题的研究和控制,对提升城市环境质量和促进汽车产业可持续发展具有重要的意义。
2. 正文2.1 噪声污染的来源汽车发动机的噪声污染是由多种因素共同作用所导致的。
主要的噪声来源包括以下几个方面:1.气流噪声:当发动机工作时,气缸内的气体受到点燃后的高温高压气体的冲击而产生激烈的气流运动,从而产生气流噪音。
气缸盖、气道、活塞等部件的速度、位置变化也会产生气流噪声。
2.排气噪声:发动机工作时,由排气门排放的废气中含有高速流动的气体,排气门在关闭时会产生回声、共振等震动而发出噪声。
第七章发动机排放与汽车噪声
均匀混合气生成未燃HC机理
(1)冷激效应 燃烧室壁面对火焰的迅速冷却 (称为冷激、淬冷)使火焰不能传播的缸壁表 面,在表面上留下薄层未燃烧或不完全燃烧的 混合气。 缝隙效应是冷激效应的主要表现。 (2)油膜和沉积物吸附 缸套壁面和活塞顶面上 的润滑油膜吸附未燃混合气的燃油蒸汽,当混 合气燃油浓度因燃烧降到零时,油膜释放油气 少部分被氧化造成HC排放
双怠速试验
试验在Ⅰ型试验结束后立即进行双怠速试验, 制造厂在型式核准时,应提交双怠速的CO、HC 污染 物排放值和高怠速的λ值的控制范围。并保证在出厂
后24 个月内车辆的高怠速λ值在控制范围内。制造厂
应对生产下线的汽车进行双怠速试验。汽车的双怠速
CO、HC 排放值和高怠速λ值都应在制造厂型式核准
时申报的控制范围内。
7.2.1汽车排放标准
GB3847—2005 车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车 排气烟度排放限值及测量方法 GB18285-2005 点燃式发动机汽车排气污染物排放限值 及测量方法(双怠速法及简易工况法) GB18352.3—2005 轻型汽车污染物排放限值及测量方 法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段) GB 17691-2005车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与 汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶 段) GB11340—2005 装用点燃式发动机重型汽车曲轴箱污 染物排放限制及测量方法 GB14763—2005 装用点燃式发动机重型汽车燃油蒸发 污染物排放限制及测量方法
氮氧化物(Nox):采用化学发光型分析仪(CLD),其原 理是:被测气体中的NO与O3反应产生化学发光现象,这种 化学发光的强度与NO浓度成正比。NO2转换为NO后(转化 器),再进入化学发光室,转化效率应大于90%。
浅析汽车发动机的噪声污染及控制
浅析汽车发动机的噪声污染及控制汽车发动机的噪声污染是指发动机运转过程中产生的噪音,给人类和周围环境带来的负面影响。
噪声污染不仅会影响驾驶员的舒适感和心理健康,还会干扰城市居民的休息和集中注意力,甚至可能导致听力受损等健康问题。
控制汽车发动机的噪声污染势在必行。
汽车发动机噪声主要来源于以下几个方面:机械噪声、气动噪声、排气噪声和震动噪声。
机械噪声是由于发动机各部件的摩擦和运动产生的,如活塞与汽缸的摩擦、气门与座圈的接触和齿轮传动等;气动噪声是由于进气和排气过程中的气体流动引起的,如气缸内气体的压缩和膨胀会引起气流的湍流,产生噪音;排气噪声是由于发动机排气系统中的气体流动和振动引起的;震动噪声是由于发动机运转时产生的机械振动传到车辆结构和车身上,产生噪音。
为了控制汽车发动机的噪声污染,可以从多个方面入手。
在发动机设计阶段就应该注重减少噪声产生的源头。
通过改进发动机结构和材料,降低发动机各部件的摩擦和振动,可以有效减少机械噪声的产生。
优化发动机进气和排气系统的设计,合理选择相关元件的形状和材料,减少流动中的湍流和阻力,降低气动噪声和排气噪声。
增加隔音材料和结构,增强车身的刚度和密封性,可以减少发动机震动噪声对车内外的传递。
可以采用主动消声技术,通过对发动机内部和排气系统的声音进行反馈和控制,实现噪音的主动消除。
除了在发动机设计和制造阶段采取相应的措施,还应在汽车使用阶段进行噪声污染的控制。
驾驶员可以通过减少过度加速和高速行驶,避免持续在高转速下行驶,来减少发动机噪声的产生。
定期进行发动机的维护保养,保持发动机的正常工作状态,也有助于减少发动机噪声。
控制汽车发动机的噪声污染是一项重要的任务。
从发动机设计到汽车使用,都需要采取相应的措施来减少噪声的产生和传播。
只有全面把控噪声污染,才能提高驾驶员的舒适感和周围居民的生活质量。
汽车发动机噪声及排放污染
发动机噪声及排放污染噪声:汽车的主要噪声源 — 发动机。
汽油机的主要噪声源 — 风扇噪声和配气机构噪声。
柴油机的主要噪声源 — 燃烧噪声。
柴油机的噪声比汽油机的大。
排放:汽油机的、和排放比柴油机的多,柴油机的炭粒排放比汽油机的多。
§7-1 发动机噪声污染及防治GB 规定:城市噪声声压级白天 — 42≤p L [dB],夜间 — 37≤p L [dB]。
一 噪声的评价指标 (一)噪声的物理参数1 声压p声波通过介质时,波峰处的压力升高量 [a p ]。
2 声压级— 量纲一(无量纲)参数[dB]式中:0p 为1000 [Hz]时的基准声压,即听阀声压,[a p ]。
人耳能听到的听阀声压 [a p ];人耳产生疼痛的痛阀声压 = 20 [a p ],相差100万倍左右。
3 声强I单位时间、单位面积上通过的声能 [W/m ] 。
4 声强级 — 量纲一(无量纲)参数[dB]式中:为1000 [ Hz ]时的基准声强, [W/m ]。
5 声功率W声源在单位时间内所辐射的总能量 [W]。
式中:S 为包围声源的封闭面面积;为声强在微元面积dS 法线方向的分量。
(1)在自由场中,声波球面辐射,则:[W/m](2)在开阔地面上,声波半球面辐射,则:[W/m]6 声功率级—量纲一(无量纲)参数[dB]式中:为基准声功率,[W]。
声压级,声强级和声功率级的范围均为0~120 [dB]。
7 频率与频带人耳能听到的声音频率范围为20~20,000 [Hz]。
将其分为若干个频率段—频带或频程。
常用倍频程和1/3频程。
倍频程的中心频率—31.5,63,125,250,500,1000,2000,4000,8000,16000…中心频率,上限频率和下限频率的关系为:;;。
频谱图—横坐标:频率(频带),纵坐标:声压级,声强级或声功率级。
(二)主观评价—响度级即使声压级相同,而频率不同,人耳所感受到的声音响度就会不同,主观评价参数—响度级[方]([phon])。
汽车发动机的噪音分析
汽车发动机的噪音分析在汽车的运行过程中,发动机噪音是一个较为常见且容易引起驾驶者和乘客关注的问题。
发动机噪音不仅会影响驾驶的舒适性,长期处于高噪音环境还可能对人的身心健康造成一定影响。
因此,深入分析汽车发动机的噪音成因,并采取有效的降噪措施,具有重要的现实意义。
发动机噪音的来源较为复杂,主要包括机械噪音、燃烧噪音、进气和排气噪音等几个方面。
机械噪音是发动机噪音的重要组成部分。
其中,活塞与气缸壁之间的摩擦和撞击是产生机械噪音的一个关键因素。
当活塞在气缸内做往复运动时,由于活塞环与气缸壁之间的间隙存在变化,以及润滑状况的差异,会导致摩擦力的不稳定,从而产生噪音。
此外,连杆、曲轴等部件在运转过程中的振动和相互碰撞也会产生机械噪音。
如果这些部件的加工精度不高、装配不当或者磨损严重,噪音就会更加明显。
燃烧噪音在发动机噪音中也占有一定比例。
燃烧过程中的压力急剧上升和快速变化会引发缸内气体的振动,从而产生噪音。
燃烧的不均匀性、燃油的品质以及点火正时的不准确等,都可能导致燃烧噪音的增大。
比如,燃油的辛烷值过低,燃烧时容易出现爆震现象,这会使燃烧噪音显著增加。
进气和排气噪音同样不容忽视。
进气过程中,空气通过进气门时的高速流动会产生气流噪声。
如果进气系统的设计不合理,如进气管道的形状、长度和直径不合适,或者进气滤清器的阻力过大,都会使进气噪音增大。
排气噪音则主要源于废气在通过排气门和排气管时的高速流动和冲击。
排气管的结构、消声器的性能等都会对排气噪音产生影响。
除了上述主要的噪音来源,发动机的附件系统,如水泵、发电机、空调压缩机等的运转也可能产生一定的噪音。
这些附件通常通过皮带与发动机的曲轴相连,其工作时的振动和摩擦可能会传递到发动机机体上,进而产生噪音。
为了降低发动机噪音,汽车制造商采取了多种技术手段。
在设计阶段,通过优化发动机的结构参数,如减小活塞与气缸壁的间隙、改进连杆和曲轴的设计等,可以降低机械噪音。
选用高质量的燃油和优化点火系统,能够提高燃烧的稳定性,减少燃烧噪音。
浅析汽车发动机的噪声污染及控制
浅析汽车发动机的噪声污染及控制汽车发动机的噪声污染是目前城市噪声污染的重要组成部分,不仅影响了人们的生活质量,还对周围的环境产生了严重的影响,因此必须开展有针对性的控制。
下面将从发动机噪声污染的原因、控制措施和发展趋势等方面展开浅析。
1、噪声污染的原因发动机的噪声主要来自气门、燃烧过程、排气系统、润滑系统和外部声源等几个方面。
其中,气门的打开和关闭会产生明显的机械噪声,此外,由于燃烧过程中高温高压的作用,会引起爆炸声,这是噪声来源的主要原因。
同时,排气系统中的排气管、排气管之间的接口也会产生噪声。
润滑系统中,由于油压及流量的变化,润滑油激发振动会引起发动机噪声。
最后,外部声源例如行车和风等也是影响发动机噪声污染的一种因素。
2、噪声控制措施为了降低发动机的噪声污染,必须在多个方面进行控制。
在气门系统中,采用摩擦力小的材料、减小气门轴的偏差、摩擦力较小的轴承等措施可以有效地降低气门发出的噪声。
在燃烧过程中,采用低噪声燃烧室设计、进气阀门启闭时间的合理调整等措施可以有效地降低噪声污染。
在排气系统中,合理设计排气管道以及采用消声器和静消器等装置也可以有效地控制噪声。
在润滑系统中,加强对润滑系统的设计和管理,采用飞轮阻尼器、密封橡胶配件等措施,可以有效地降低润滑系统噪声。
最后,通过减少与外部声源的接触来控制噪声污染的影响,如采用低噪音轮胎、改善道路质量等措施可以降低噪声污染。
3、控制发展趋势随着汽车工业的发展,发动机噪声控制技术也在不断发展。
目前,主要采用的控制措施是采用音响工程学原理,采用主动噪声控制(ANC)和被动噪声控制(PNC)等技术。
在主动噪声控制中,通过发动机或车身上安装的多个麦克风、控制器和音源将相等但反相的声波发射到噪声源周围,以抵消噪声源发出的声波;被动噪声控制则是通过加装隔板等降低噪声源的噪声能量传递,使其不易到达驾驶员或车内乘客的耳朵中。
这些控制技术都可以有效降低噪声污染,提高汽车的使用体验。
汽车故障诊断方法与维修技术(第2版) 第七章 发动机排放超标故障诊断_OK
• 此外,燃料中的杂质和添加剂,燃烧生成SO2、铅氧化物等,燃料中 的炭在一定高温下会离解成微小的炭粒,这些物质也将在排气行程中 排出。
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第一节 概述
• (二) 柴油机排放污染物的主要成分
• 柴油机排放的废气中的有害成分主要有:一氧化碳(CO)、氮氧化合物 则(NOx)、碳氢化合物(HC)、硫化物(SO2)、微粒(主要是炭烟, 还包括油雾、金属颗粒)等。与同功率的汽油机相比,柴油机的HC 和CO排放量要比汽油机少得多,其中CO的排放量只有汽油机的1/10, HC的排放量仅为汽油机的1/3,NOx排放量几乎差不多,因而降低柴 油机排放物关键是降低NOx、炭烟及颗粒物的含量。
• ③ 在发动机运转时,可逐缸断油试验。当某缸断油时,若发动机转速 降低,黑烟明显减少,敲击声变弱或消失,说明该缸供油量过多;若 发动机转速变化小而黑烟消失,说明该缸喷油器喷雾质量差。找出有 故障的单缸后,拆检喷油器。必要时,可换装新喷油器进行对比,若 用新喷油器时故障消失,说明原喷油器有故障。
• ④ 用上述方法仍不能排除故障时,对于喷油泵柱塞挺杆具有调整螺钉 的,应检查各缸喷油是否一致,必要时进行调整。
第七章 发动机排放超标故障诊 断
• 第一节 概述 • 第二节 发动机排放超标常见故障
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第一节 概述
• 随着汽车工业的迅速发展,汽车保有量急剧增加,汽车排放对大气的 污染已成为主要公害,直接危害人类的健康,并破坏着自然界的生态 平衡,已引起各个国家的高度重视。
• 汽车发动机排出的废气有害成分主要是CO、HC、NOx、SO2、铅化 合物、炭烟和油雾等。这些有害成分主要是汽车发动机的燃烧产物, 此外还有发动机曲轴箱通风污染,以及燃油箱和化油器逸出的汽油蒸 气等。
浅析汽车发动机的噪声污染及控制
浅析汽车发动机的噪声污染及控制汽车发动机的噪声污染是指发动机在运行过程中产生的噪音对环境和人体健康所造成的影响。
噪音是一种机械振动引起的声音,它会对周围环境造成扰动,并且长时间暴露在高噪声环境下会影响人的听觉、神经和心理健康。
汽车发动机的噪声污染主要包括机械噪声、气流噪声和排气噪声三个方面。
机械噪声是由于发动机内部运转中各种机械零件之间的摩擦和碰撞所产生的声音,例如曲轴、连杆、活塞等零部件的振动和冲击声。
气流噪声是由于进气、排气和发动机内部的气体流动所产生的噪音,例如气流经过排气管或进气口时产生的呼啸声。
排气噪声是指排气系统中废气流经消声器和排气管时产生的噪音。
为控制汽车发动机的噪声污染,可以从多个方面进行控制。
首先是从发动机本身的设计和制造上进行优化,采用先进的材料和工艺,减少振动和摩擦噪声的产生。
其次是通过改进排气系统的设计,增加消声器的数量和容量,减少排气噪声的传播。
还可以采取隔音措施,使用隔音材料包裹发动机和车内的隔音结构,减少噪音的传播和穿透。
除了从发动机本身进行控制外,还可以通过改善道路和交通环境来减少汽车发动机噪声的影响。
在城市规划和道路建设中采取合理的规划和设计,设置合适的隔音屏障和绿化带来降低噪音的传播。
加强交通管理和执法,严格控制车辆的排放和速度,减少交通拥堵和车辆的喇叭声。
汽车发动机噪声的控制对于改善城市环境质量和人们的生活质量具有重要意义。
降低汽车发动机的噪声污染可以减少人们暴露在高噪声环境下的风险,对于保护人们的听力和健康至关重要。
减少汽车发动机噪声还可以改善城市的环境质量,提高居民的生活品质和幸福感。
控制汽车发动机噪声污染是一个综合性的工程问题,需要从发动机本身的设计和制造、排气系统的改进以及道路和交通环境的优化等多个方面进行控制。
通过科学合理的措施和手段,可以有效减少汽车发动机噪声对环境和人体健康造成的影响,改善城市的环境质量和居民的生活质量。
汽车排放与噪声控制技术作业指导书
汽车排放与噪声控制技术作业指导书第1章汽车排放与噪声控制概述 (3)1.1 汽车排放污染及危害 (3)1.2 汽车噪声污染及危害 (4)1.3 汽车排放与噪声控制的意义 (4)第2章汽油机排放污染物机理 (4)2.1 污染物过程 (4)2.1.1 燃烧室内化学反应 (4)2.1.2 排气系统内化学反应 (4)2.2 影响排放污染物的因素 (5)2.2.1 燃油品质 (5)2.2.2 燃烧过程 (5)2.2.3 发动机工况 (5)2.2.4 排气系统设计 (5)2.3 降低汽油机排放污染的措施 (5)2.3.1 优化燃油品质 (5)2.3.2 改进燃烧过程 (5)2.3.3 控制发动机工况 (5)2.3.4 采用排气后处理技术 (5)2.3.5 提高发动机热效率 (5)2.3.6 加强维护与管理 (6)第3章柴油机排放污染物机理 (6)3.1 柴油机排放污染特点 (6)3.2 污染物过程 (6)3.3 影响排放污染物的因素 (6)3.4 降低柴油机排放污染的措施 (7)第4章汽车噪声产生与传播机理 (7)4.1 汽车噪声来源与分类 (7)4.1.1 发动机噪声 (7)4.1.2 轮胎噪声 (7)4.1.3 车身结构噪声 (7)4.1.4 空气动力学噪声 (7)4.1.5 电子设备噪声 (8)4.2 噪声传播过程 (8)4.2.1 声波传播基本原理 (8)4.2.2 汽车噪声传播途径 (8)4.3 影响汽车噪声特性的因素 (8)4.3.1 发动机参数 (8)4.3.2 车身结构 (8)4.3.3 轮胎特性 (8)4.3.4 气象条件 (8)4.3.5 路面状况 (8)第5章汽车排放控制系统 (8)5.1 汽油机排放控制系统 (8)5.1.1 废气再循环(EGR)系统 (8)5.1.2 三元催化转化器(TWC) (9)5.1.3 燃油蒸发排放控制系统(EVAP) (9)5.1.4 空气喷射系统 (9)5.2 柴油机排放控制系统 (9)5.2.1 柴油机氧化催化器(DOC) (9)5.2.2 柴油机颗粒过滤器(DPF) (9)5.2.3 废气再循环(EGR)系统 (9)5.2.4 选择性催化还原(SCR)技术 (9)5.3 新能源汽车排放控制技术 (9)5.3.1 电动汽车排放控制 (9)5.3.2 氢燃料电池汽车排放控制 (9)5.3.3 插电式混合动力汽车排放控制 (10)5.3.4 燃料电池汽车排放控制 (10)第6章汽车噪声控制技术 (10)6.1 噪声源控制技术 (10)6.1.1 发动机噪声控制 (10)6.1.2 轮胎噪声控制 (10)6.1.3 车身结构噪声控制 (10)6.2 传播途径控制技术 (10)6.2.1 隔声技术 (10)6.2.2 吸声技术 (11)6.3 接收者保护技术 (11)6.3.1 车内噪声控制 (11)6.3.2 车外噪声控制 (11)第7章汽车排放与噪声检测技术 (11)7.1 排放检测技术 (11)7.1.1 尾气排放检测 (11)7.1.2 汽油车排放检测 (11)7.1.3 柴油车排放检测 (12)7.2 噪声检测技术 (12)7.2.1 噪声源识别 (12)7.2.2 噪声检测方法 (12)7.2.3 噪声检测标准 (12)7.3 检测设备与标准 (12)7.3.1 排放检测设备 (12)7.3.2 噪声检测设备 (12)7.3.3 检测标准 (12)第8章汽车排放与噪声控制法规及政策 (12)8.1 我国相关法规及政策 (12)8.1.1 汽车排放法规 (12)8.1.3 政策措施 (13)8.2 国际相关法规及政策 (13)8.2.1 欧洲法规 (13)8.2.2 美国法规 (13)8.2.3 其他国家和地区 (13)8.3 法规及政策发展趋势 (13)8.3.1 法规日益严格 (13)8.3.2 推动新能源汽车发展 (13)8.3.3 加强国际合作 (13)8.3.4 创新技术和管理手段 (14)第9章汽车排放与噪声控制技术应用 (14)9.1 传统汽车排放与噪声控制技术应用 (14)9.1.1 排放控制技术 (14)9.1.2 噪声控制技术 (14)9.2 新能源汽车排放与噪声控制技术应用 (14)9.2.1 排放控制技术 (14)9.2.2 噪声控制技术 (14)9.3 汽车排放与噪声控制技术的发展趋势 (15)第10章汽车排放与噪声控制实训操作 (15)10.1 实训操作规范与要求 (15)10.2 排放检测实训操作 (15)10.3 噪声检测实训操作 (16)10.4 汽车排放与噪声控制实训案例分析 (16)第1章汽车排放与噪声控制概述1.1 汽车排放污染及危害汽车作为现代交通工具,在为人们提供便捷出行的同时也带来了严重的排放污染问题。
发动机噪声分析附
燃油发动机噪声分析摘要:通过对燃油发动机的结构噪声产生原理、隔声机理及其气动噪声发生和处理三方面的分析,掌握普通燃油发动机运行过程中的噪声发生机理,理清发动机各物理量对其噪声产生的影响,为其隔声降噪处理寻找理论依据。
前言:众所周知,燃油发动机在推动当今世界工业发展中扮演了不可或缺的角色,发动机是一项高技术含量的技术产品。
依靠燃油燃烧爆炸产生动力,推动曲柄滑块机构的滑动活塞,进而将其直线运动转换为曲轴的回转运动,为负载机械提供动力。
但是,技术中总会有新的难题出现,发动机的噪声就是其中一项日趋重要的技术问题。
图1 发动机结构简图一、发动机的结构噪声燃油发动机在运转过程中,由于曲柄滑块机构一定会从原理上产生交变的载荷,从而使发动机部件(如曲轴组件、曲轴箱组件等)产生振动,最终由各连接部件将振动传递到发动机表面成为噪声辐射到空气中;此外,还有燃烧室的爆炸也使得结构产生振动。
实际的发动机由于结构振动产生的噪声是相当复杂的。
但是,万变不离其宗,既然是结构振动产生的噪声,就从结构振动入手,分析振动是怎么转化为噪声的?下面就这个问题做出分析。
由于结构千变万化,很难对特定结构做出准确的分析,但是复杂的结构都可以看成是由杆、梁、板、体等基本元素组成的,所以为了分析简洁清晰,就以板结构作为分析对象,进行讨论。
平板的振动也有多种(横向剪切、纵向伸长),这里讨论最普遍的平板的弯曲振动。
1. 无限平板振动弯曲波声辐射效率依据L.CREMER 和 M. HECKL 在《Structure-borne Sound 》中的理论,假设存在一无限大的均匀平板,那么该平板在弯曲振动时就存在连续频率的模态。
其在弯曲振动波见图2。
图2 无限平板的弯曲振动波由结构振动产生的辐射声音和其振动之间必然存在密切的耦合关系,不同的振动辐射不同的声音,所以定义声辐射效率2_vcS Pρσ=,式中P 为辐射到空气中的总的声功率,ρ为空气密度,c 为空气中声音传播速度,S 为振动体的振动表面积,_v 为振动体表面振动速度的均方根,即有效值。
浅析汽车发动机的噪声污染及控制
浅析汽车发动机的噪声污染及控制汽车发动机噪声是城市环境噪声的主要来源之一,对环境和人类健康造成严重威胁。
因此,控制汽车发动机噪声对于减少环境噪声和改善城市居民的生活质量具有重要意义。
汽车发动机噪声通常来自于三个方面:气缸内噪声、气门噪声和机壳噪声。
气缸内噪声是发动机工作时产生的,是由于燃烧过程、气缸内的压力和温度变化以及曲轴机构的运动等因素引起的。
气门噪声是气门和汽缸壁之间摩擦和振动引起的。
机壳噪声是发动机工作时机壳固有的振动和共振引起的。
因此,控制汽车发动机噪声需要从这三个方面入手,采取适当的控制措施。
在气缸内噪声方面,可以采取改进燃烧过程、降低排放和减少活塞、连杆及曲轴的惯性质量等措施。
例如,采用高压缩比和内冷循环等技术可以改善燃烧过程,进而降低噪声。
此外,采用冷却循环废气回收技术和燃油直喷技术,可以有效控制排放。
降低活塞、连杆及曲轴的惯性质量可以减少内部运动时产生的振动,降低噪声。
在气门噪声方面,可以采取优化气门的几何形状、改变气门的工作方式、优化阀门弹簧等措施。
例如,增加气门扭矩可以减少气门的开启和关闭时间,从而降低振动和噪声。
此外,优化气门设计可以改善气门的接触情况,减少振动和噪声的产生。
优化阀门弹簧则可以减少阀门在高速运动时产生的振动和噪声。
在机壳噪声方面,可以采取优化机壳的结构和材料、采用吸音材料等措施。
例如,在机壳的设计中,可以采用抗振材料和结构设计进行改进,从而减少振动和共振。
此外,采用吸音材料可以减少机壳内的反射和散射,降低机壳内的噪声。
总之,控制汽车发动机噪声需要采取综合的措施,涉及到汽车发动机的设计、制造工艺和材料等方面的改进。
随着技术的不断进步,汽车发动机噪声的控制将会越来越有效,从而更好地满足人们对于环境和生活质量的需求。
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第二节 发动机排放污染及防治
一
发动机的污染源 (一) 排气污染 — 占发动机总污染量的 65~85% 1 一氧化碳 CO 2 氮氧化合物 3 碳氢化合物 HC 4 燃料液滴和炭粒 5 各类铅、硫化合物
(二) 曲轴箱通风污染 — 占发动机总污染量的 20%左右 主要是碳氢化合物 HC。 (三) 汽油箱通风污染 — 占发动机总污染量的5% 左右 主要是碳氢化合物 HC。 (四) 化油器浮子室及油泵接头处的泄漏污染 — 占发动机总污染量的 5~10% 主要是碳氢化合物 HC。 (五) 含铅、磷汽油所形成的铅、磷污染 本课程只讨论第一项 — 发动机的排气污染。
其中 P0— 1000 [ Hz ]时的基准声压,即听阀声压,P0=2×10-5 [ pa ]。 人耳能听到的听阀声压=2×10-5 [ pa ], 产生疼痛的痛阀声压 = 20 [ pa ]。相差100万倍左右。
3 声功率 W 声源在单位时间内所辐射的总能量 [ W ]。
W s I n ds
二
发动机噪声分析 (一) 车辆噪声源 1 与发动机转速n有关的噪声源
进、排气噪声;旋转件噪声 — 风扇,空 气压缩机,发电机和空调等。 与车速有关的噪声源 传动噪声 — 变速器,传动轴等;空气动 力噪声 — 轮胎噪声,车体噪声等。
2
(二) 发动机噪声源 — 主要噪声源 1 直接传向大气的噪声源 进、排气噪声和风扇噪声等 — 属于空气动力噪 声。 2 发动机表面辐射噪声源 由发动机零部件的机械振动引起。 (1) 燃烧噪声 — ,,还与发动机零部件的强 度、刚度有关。 (2) 机械噪声 — 发动机零部件之间的间隙撞击和 零部件弹性变形,导致零部件振动引起。
GB规定:
城市噪声声压级白天 — 42 [ dB ],夜间 — 37 [ dB ]。
一 噪声的评价指标 (一) 噪声的物理参数 1 声压 p: 声波通过介质时,波峰处的压力升高量 [ pa ]。 2 声压级 Lp— 无因次参数: [ dB ]
p L 20 lg p p 0
f上 2 f中 ; f下
1 f 中 ;f 上 2 f 下 2
。
频谱图 — 横坐标: 频率 ( 频带 ),纵坐标Βιβλιοθήκη 声 压级 ,声强级 或声功率级 。
(二)
主观评价 — 响度级
即使声压级相同,而频率不同,人耳所感 受到的声音响度就会不同,主观评价参数 — 响度级 [ 方 ] ( [ phon ] ) 。
(四) 采用排气消声器 排气消声器 — 声滤波器,随频率变化。 1 阻性消声器 — 主要用于小轿车 声学性能主要取决于声吸收构造和材料的流动阻力。降低 噪声的频带较广。 2 抗性消声器 — 主要用于载货汽车 声学性能主要取决于消声器的几何形状,造成排气声能阻 抗失配。阻抗失配使部分声能在消声器内来回反射震阻碍向 外辐射。 3 阻抗复合式消声器 — 用于各种汽车 以抗性消声器为基础,同时采用吸声材料,可使排气噪声 大幅度降低。 (五) 低噪声发动机设计 在满足基本性能的前提下,按降声原理设计结构参数。
W Lw 10 lg [ dB ] W0
12 W W 10 其中 0 — 基准声功率, 0 [ W ]。 声压级 ,声强级 和声功率级 的范围均为 0~120 [ dB ]。
5 频率与频带 人耳能听到的声音频率范围为20~20,000 [ Hz ]。 将其分为若干个频率段 — 频带或频程。 常用倍频程和1/3频程。 倍频程的中心频率 — 31.5,63,125,250, 500,1000,2000,4000,8000,16000… 中心频率,上限频率和下限频率的关系为
[ Hz ] 的纯音为基准声音,当某噪声 的响度与某声压级的纯音响度相同时,则该 纯音的声压级 [ dB ] 即为该噪声的响度级 [ phon ]。
以1000
如图的ISO等响曲线由大量试验得出
1 100 Hz以下的噪声, 虽然声压级 [ dB ] 较高,但 响度级 [ phon ]却低,人耳不敏感。 低频、低声压 级 [ dB ] 的噪声,人耳听不到。 2 同一声压级 [ dB ]下,人耳对频率为3000~4000 Hz的噪声(波谷) 最为敏感, 其响度级 [ phon ] 最高。 3 声压级高于100 [ dB ] 时,等响曲线平缓,响度级 [ phon ] 仅与声压级 [ dB ] 有关,而与频率 [ Hz ] 几乎无关。说明对于高 [ dB ] 的噪声,人耳已分辨 不出高、低频了。
其中S — 包围声源的封闭面面积; I n — 声强在微元面积ds法线方向的分量。
(1) 在自由场中,声波球面辐射,则 W I球 [ W/m ] 2 4 r (2) 在开阔地面上,声波半球面辐射,则 W [ W/m ] I 半球 2 r 2
4
声功率级 Lw — 无因次参数
三
发动机噪声的防治 (一) 降低燃烧噪声
1 采用油膜蒸发型混合气形成方式 — M过程
p
,pmax 。
2 尽量使喷油先缓后急 — 推迟喷油开始时刻
p
pmax 。 ,
3 使用十六烷值高的燃料
i
。
(二) 加强结构强度 加固主轴承,多加和加固加强筋。 (三) 采用隔声罩壳 材料: 钢板、玻璃纤维和其它消声材料。 部位: 曲轴箱侧壁和排气总管。
CO
第七章 发动机噪声及排放污染
汽车的主要噪声源 — 发动机。 汽油机的主要噪声源 — 风扇噪声和配气机构 噪声。 柴油机的主要噪声源 — 燃烧噪声。 柴油机的噪声比汽油机的大。 排放: 汽油机的HC、CO和NOx排放比柴油机 的多,柴油机的炭粒排放比汽油机的多。
噪声:
第一节 发动机噪声污染及防治
二 发动机排放污染物的形成、危害和防治 (一) 一氧化碳 CO 1 形成 C + O CO [ + O ] CO [ 中间产物 ] 产生的原因是缺氧。 汽油机上 — < 1 的浓混合气; 柴油机上 — > 1,但局部过浓的混合气。 2 危害 煤气中毒 — 人体血液中的血红素对CO的亲和力 比对O的高,引起含CO的血红素所占比例增高,造 成人体缺氧窒息。