内燃机配气机构噪声
浅谈汽车污染途径及控制措施论文【范本模板】
四川工业管理职业学院毕业作业（设计）论文题目浅谈汽车污染途径及控制措施学生姓名学号指导教师专业汽车检测与维修技术年级系部汽车工程系四川工业管理职业学院毕业作业（设计）提纲浅谈汽车污染途径及控制措施摘要：汽车诞生于德国，在法国成长,在美国成熟,在欧洲兴旺，在日本创新。
至今汽车已经在大街小巷来回穿梭，成为出行不可缺少工具，当一辆辆汽车从公路上呼啸而过时，我们感受到了现代的文明，体验到了电子时代的速度。
与此同时，我们也渐渐失去了白云朵朵的蓝天白云和充满泥土芳香的清新空气。
随着因污染而导致疾病越来越多，渐渐的人们也认识到空气、水、阳光都是必需的环境要素，是人类共有的财产，是人类生活生存不可缺少因素。
随着社会经济的高速发展，和科技不断创新，汽车拥有量以急剧增加，汽车污染已成为城市最主要的大气污染问题。
汽车污染严重影响了人们的日常生活和身体健康,防治汽车污染形式严峻，人类必须打好这场持久战。
本文讲述了汽车污染产生的主要途径和探讨了有效控制汽车污染的一些必要施汽车排放污染与人类生存环境关系，介绍了应从汽车控制排放和加强汽车日常维护，开发新环保汽车和新技术控制汽车排放减少大气污染。
关键词：汽车污染途径防治措施引言随着经济的高速发展，21世纪的今天，汽车是人类不可缺少的交通工具，但汽车污染却是环境的主要污染源。
本文的目的在于帮助大家认清汽车污染的危害性，增强人们的环保意识，唤起人们加快治理汽车污染的步伐，同时列举出一些必要的措施。
环境健康安全理事会的报告指出,每一例大气污染死亡案例都会造成大约几十万欧元的花费。
因此汽车交通给社会带来的经济损失超过了路桥费收入和燃料税收.报告最后指出，城市污染主要来自城市取暖系统、工业体系以及汽车排放。
其中进入人们支气管的细小颗粒中，有一半以上是由汽车排放到大气中的。
环境与发展是世界各国普遍关注的焦点问题，发展不仅是满足当代人的需要，还要考虑和不损害后代人的需要，现在,这一思想已经得到世界各国的普遍认同。
内燃机振动噪声
安装在机体上的 油底壳 齿轮室罩 薄壳部件 气门室罩
表面振动
飞轮壳
机体、齿轮室
进排气管
悬挂部件
水泵 发电机等
油泵
也受到结构激振，当激振频率与这些部件
频率相吻合时，将产生剧烈的颤动（局
部振动）。影响内燃机噪声水平和部件 的工作可靠性。
三、轴系扭转振动
曲轴系统扭转振动模型
四、部件振动
1、配气机构的振动 凸轮轴、推杆、摇臂、气门、弹簧 与凸轮型线、机构刚度、凸轮转速有关
机械式 光学式 电气式
位移传感器 速度传感器 加速度传感器 频率计
频谱分析仪
扭振仪
相位仪
辅助仪器
记录设备
激振设备
数据分析和 处理设备
二、振动测量仪器主要性能指标
1. 灵敏度— 仪器输出量与被测振动量的比值，
横向灵敏度不得超过2%~10%。
2. 动态范围 — 指测振仪维持输入量与输出量成 线性关系时，输入量幅值的容许变化范围， 以分贝数表示。
（5）发动机循环模拟
— 活塞、气门运动 — 气体流动分析 — 燃烧分析 — 可以进行动态仿真
（6）计算流体动力学（CFD） — 缸内及进、排气的流动 — 两相和多相流动 — 柴油机喷油泵、喷油器中的流动 — 冷却风扇的气体流动 — 冷却水套中的流动及温度分布 — 汽油喷射过程 — 柴油喷雾特性 …… — 主要是采用有限差分法、有限元法和 有限容积法
NASTRAN, ABAQUS
HD Truck Engine Optimization Equivalence Ratio
1020
K
2701
Equiv. Ratio - Reference
Normalized Pressure [-]
汽车污染途径及控制措施毕业设计论文
四川汽车职业技术学院毕业设计（论文）论文题目：汽车污染途径及控制措施系别：汽车工程系专业班级：12级汽车检测与维修技术2班学生姓名：指导教师：二〇一五年一月二十八目录引言 (2)1 汽车污染的主要途径 (2)1.1 汽车的内部污染 (2)1.2 汽车的噪声污染 (3)1.3 汽车的尾气污染. (5)2 汽车污染的控制措施 (6)2.1 汽车内部污染的防治 (7)2.2 汽车噪声污染的防治 (7)2.3 汽车尾气污染的控制 (8)参考文献 (13)致谢 (14)汽车污染途径及控制措施【摘要】随着汽车工业的快速发展，汽车的保有量在逐年增加，它在给人们的生活带来方便的同时，排放的污染物也越来越多，给人们的生产、生活以及环境造成了日益严重的危害。
随着石油资源的逐步减少和以汽油、柴油为燃料的汽车对生态环境所造成的污染，除了对以汽油、柴油为燃料的汽车随着在技术上进行改造和采取比较严格的控制标准以外，采用清洁燃料去替代汽油、柴油，从而减轻汽车排放的污染物对人和环境所造成的不良影响，是今后汽车发展必须进行认真探讨和研究的重要课题。
【关键词】汽车污染措施清洁燃料引言随着社会的发展，人民生活水平的提高，汽车已成为人类必不可少的就交通工具，在人类社会中占据重要的作用。
在20世纪对人类生活影响最大的莫过于汽车，发动机的轰鸣声伴随着人类征服了陆地上的每一个角落。
在这一历史进程中，人们已经越来越离不开它，夸张点说，人类已经像需要水一样需要汽车。
然而汽车的急剧增加，汽车尾气和噪音产生危害也越来越严重，对生态环境平衡及人类身体健康都造成了一定的损害，主要表现在人体患病率增加以及光化学烟雾的产生。
本文介绍汽车污染途径主要包括汽车的内部污染、噪声污染、尾气污染。
内部污染包括：“豪华”装饰潜藏的污染、车内香水增加污染、车主错误的“保护观”所致的污染、车内霉菌造成的污染、车内吸烟造成的污染。
噪声污染包括：发动机噪声、底盘噪声、电器设备噪声、车身噪声。
发动机噪声产生机理及检测.doc。
桂林航天工业高等专科学校毕业论文汽车噪声产生的机理及检测方法摘要随着现代化进程的加快以及汽车工业和交通运输的发展，城市机动车辆拥有量日益增加。
据国外资料统计，机动车辆所包括的总功率，比其他各种动力(飞机、船舶、电站等)的总和大2O倍以上。
它们所辐射的噪声，约占整个环境噪声能量的75％。
各种调研和测量的结果也表明，城市交通噪声，是目前城市环境中最主要的噪声源。
因此，降低机动车辆本身的噪声，是减少城市环境噪声的最根本途径。
而且行驶汽车噪声有发动机噪声、底盘噪声、车身噪声以及汽车附件和电气系统的噪声，发动机噪声是汽车的主要噪声源。
本文通过对汽车发动机噪声、地盘噪声、车身噪声的产生机理的了解以及对它们进行检测，从而进行一定的降噪等减小汽车噪声措施。
关键字：发动机, 燃烧噪声, 机械噪声, 空气动力噪声, 发动机噪声试验台目录第一章绪论----------------------------------------------------------------- 2 1.1 课题研究背景及意义--------------------------------------------------- 2 1.2 课题内容及目的------------------------------------------------------- 2 第二章发动机噪声产生机理及检测-------------------------------------------- 3 2.1 发动机噪音的分类---------------------------------------------------- 3 2.1.1 燃烧噪声-------------------------------------------------------- 3 2.1.1.1 燃烧噪声原理----------------------------------------------- 3 2.1.1.2 燃烧噪声特性----------------------------------------------- 4 2.1.2 机械噪声-------------------------------------------------------- 4 2.1.2.1 活塞敲击噪声------------------------------------------------ 4 2.1.2.2 传动齿轮噪声------------------------------------------------ 5 2.1.2.3 配气机构噪声------------------------------------------------ 5 2.1.3 空气动力噪声---------------------------------------------------- 6 2.1.3.1 进气噪声---------------------------------------------------- 6 2.1.3.2 排气噪声---------------------------------------------------- 6 2.1.3.3 风扇噪声---------------------------------------------------- 6 第三章发动机噪声测试方法--------------------------------------------------- 7 3.1 发动机噪音的测试----------------------------------------------------- 7 3.2 噪声源识别的试验方法------------------------------------------------- 9 3.2.1 数据处理与分析--------------------------------------------------- 10 3.2.1.1 频谱特性分析------------------------------------------------- 11 3.2.1.3 减小和控制柴油机噪声的措施----------------------------------- 13 第三章结论 ---------------------------------------------------------------- 13 参考文献------------------------------------------------------------- 14 致谢----------------------------------------------------------------- 15第一章绪论1.1 课题研究背景及意义随城市建设和现代交通的迅速发展，噪声污染已和大气污染、水污染并称世界三大污染，它所引起的环境问题日益受到重视。
配气机构名词解释
配气机构名词解释
配气机构是指内燃机中控制进气和排气过程的部分，它的主要功能是根据发动机的工作状态和负载要求，精确地控制气门的开启和关闭时机，以实现最佳的进气和排气效果。
以下是一些配气机构的常见术语解释：
1.气门：位于汽缸上方的活塞顶部，用于控制气体进出气
缸的开关。
它分为进气气门和排气气门。
2.凸轮轴：一根位于发动机内部的轴，上面装有凸轮，通
过旋转驱动凸轮来控制气门的开启和关闭。
3.凸轮：固定在凸轮轴上的圆柱形零件，凸轮的轮廓决定
了气门的开启和关闭时机。
4.摇臂：连接凸轮轴和气门的机械杠杆，当凸轮旋转时，
摇臂通过接触凸轮的凸点来传递动力，使气门开启或关闭。
5.气门弹簧：安装在气门上方的弹簧，用于提供气门关闭
时的弹性力量，以确保气门在凸轮不施加力时保持关闭状态。
6.正时：指凸轮轴与曲轴的相对位置，控制着气门的开启
和关闭时机，以使燃气在正确的时机进入和排出气缸。
7.双顶置凸轮轴（DOHC）：发动机设计中的一种方式，
它采用两根独立的凸轮轴，分别控制进气气门和排气气门，
提供更精确的气门控制。
8.单顶置凸轮轴（SOHC）：发动机设计中的一种方式，
它只使用一根凸轮轴来控制进气和排气气门。
9.气门正时链条/皮带：用于连接凸轮轴和曲轴的链条或皮
带，确保它们之间的相对位置保持恒定，从而实现准确的气
门控制。
这些术语描述了配气机构的主要组成部分和功能，它们共同协调工作，以确保发动机在不同工况下的高效运行。
《内燃机的配气机构》课件
配气机构的主要功能是控制气缸内的燃气进出， 使内燃机能正常工作。
3 特点
4 组成
配气机构需要在内燃机快速运转时能够准确可靠 地开关进、排气门。
配气机构由凸轮轴、摇臂、气门等部件组成。
三、物理原理
本节将通过PV图解析、热力循环以及配气机构的工作原理来介绍配气机构的 物理原理。
四、常见配气机构
滑阀式
八、参考文献
本节列举相关领域的最新研究成果以及重要的文献及参考书目，以供进一步 学习和研究。
滑阀式配气机构通过滑动阀门 的开闭控制气缸进、排气门的 开启和关闭。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
曲柄连杆机构
曲柄连杆机构通过曲柄的转动 驱动摇臂带动气门开启和关闭。
摆柄式
摆柄式配气机构通过摆臂的摆 动来控制气门的开闭。
桥式
桥式配气机构通过桥轴的转动控制气缸进、排气门 的开启和关闭。
进气歧管式
进气歧管式配气机构通过进气歧管的设计控制气缸 进气阀的开启和关闭。
五、配气机构的优化设计
本节将解释相关概念，介绍优化目标，并提供优化方法及思路，以使配气机构达到更高效更可靠的设计。
六、案例分析
本节将具体分析一些成功的配气机构案例，分享它们的设计原则和创新技术。
七、总结与展望
在本节中，我们将讨论配气机构的应用前景，盈利模式与商业化趋势，以及 展望与未来发展方向。
《内燃机的配气机构》 PPT课件
本PPT课件将介绍内燃机的配气机构，包括引言、配气机构的作用、物理原理、 常见配气机构、优化设计、案例分析、总结与展望以及参考文献。
一、引言
内燃机是一种广泛应用的动力机械，本节将介绍内燃机的作用及分类。
二、配气机构的作用
1 定义
内燃叉车噪声污染分析与控制
一
（）液压系统噪声 ２ 液压系统 的元件可分为主动和被动 ２ ，噪声 种
《 重运输机械》 ２Ｏ （２ 起 Ｏ６ １ ）
１ ２ 一
维普资讯
脉动 （Ｂ ）和结构 振动 （Ｂ ） ＦＮ Ｓ Ｎ ，并 诱 发 出空气 噪
表 １ ３ 作 加 年后噪声性耳聋发病率 ２
声 （Ｂ ） Ａ Ｎ 。同时液压 回路 的管道和 阀类将液压泵 的压力反射 ， 回路 中产生波动 ，使液压泵产生共 在
ｉ． ｔ
Ｋｅ ｗｏｄ ： ｅ ｇｎ ｗ ｒｄｆｒ ｆ ｔ ｃ ； ｎ ｉ ｌ ｔ ｎ； ｃｎｒｌ ｙ ｒ ｓ ｎ ｉｅｐ ｅｅ ｋｌｔ ｒ ｋ ｏｓ ｐ ｌｉ ｏ ｏ ｉ ｕ ｅ ｏ ｕｏ ｏｔ ｏ
内燃叉车是港 口生产和物流配送企业常用的一 种装卸搬运车辆 ，在其使用过程中驾驶员耳旁的噪 声达到 １０ｄ ０ Ｂ左右 ，大大超过 了国家 规定的司机 位置处 ９ Ｂ的噪声限制。如此大的噪声对叉车驾 ０ ｄ 驶员及周围的作业人员影响很大。噪声 问题 已成为
般认为发动机的噪声约占内燃叉车整机噪声
的 ５ ％以上 。发 动 机 噪 声 主 要 包 括 燃 烧 噪声 、进 ０
排气噪声、风扇噪声 、机械噪声和表面辐射噪声 。 燃烧噪声是发动机工作时气缸内气体压力急剧 上升产生的动载荷和冲击波引起高频振动 ，高频振 动经气缸盖、气缸套、活塞、连杆、曲轴及 主轴承 传至机体等引起 发动机结构表面振动而辐射 出来 。 燃烧噪声与燃烧室的结构形式 ，供油系统参数 （ 供 油提前角、喷油压力 、喷孔数量 ） ，供油规律 ，内 燃机增压 ， 燃料性质及运转状态等因素有关。 进 、排气 噪 声是 由于 发动机 工作 时进 、排 气 门
内燃机配气机构
配气相位
气门的开闭时刻和气 门的开启持续时间用曲轴 转角来表示。 配气相位图： 配气相位用环形图来 表示。
理论上：进、排气各占曲轴转角180° 实际上：发动机转速高，进排气时间短，进排气过程占 曲轴转角要大于180°
一、气门的早开迟闭
1、进气门的早开
目的：增大进气开始时的气门开度 进气提前角α ：10°～ 38°
双上置凸轮轴式配气机构是在气缸盖上布置２根凸轮轴，一根驱动进气门， B.双上置凸轮轴式配气 一根驱动排气门，这种结构有利于多气门的布置。
机构
图3-11 气门双上置式凸轮轴配气机构 图3-12 气门双上置式凸轮轴配气机构
摆臂驱动式
· 左图为摆臂驱动、双凸轮 轴上置式配气机构
摆臂驱动比摇臂驱动刚度更 好，更有利于高速发动机， 在轿车发动机上应用广泛
传动时，曲轴上的齿形带轮通过齿形带驱动
凸轮轴上的齿形带轮，并用张紧轮调整齿形 带张力，如图3-2（ｃ）所示。齿形带由纤维 和橡胶制成，一面具有齿形，另一面是平面。 齿形带传动噪声小，不需要润滑。齿形带要 求汽车每行驶10000ｋｍ检查一次，以确保 工作可靠。安装时和齿轮传动式一样，在主 动轮和被动轮上都有正时记号，必须按要求 对准正时记号，以确保配气正时。
图3-2C 齿形带传动式
3、按凸轮轴布置形式分为类
1）. 凸轮轴下置式配气机构
（1）组成：气门传动组和气门组
（2）特点：凸轮轴平行布置在曲 轴一侧，位于气门组下方，配气机 构的工作通过曲轴和凸轮轴之间的 一对正时齿轮啮合将曲轴的动力传 给凸轮轴来带动。 优点是布置比较灵活，即凸轮轴 离曲轴较近，可简单的用对齿轮传 动。缺点是传动路线较长，噪音较 大且挺柱易发生变形。
项目三
配
汽车内燃机配气机构的优化设计
汽车内燃机配气机构的优化设计摘要配气机构作为内燃机的重要组成部分，其设计合理与否直接关系到内燃机的动力性能、经济性能、排放性能及工作的可靠性、耐久性。
随着内燃机高功率、高速化，人们对其性能指标的要求越来越高，要求其在高速运行的条件下仍然能够平稳、可靠地工作，因而对其配气机构提出了更高的要求。
配气凸轮型线是配气机构的核心部分，配气凸轮型线设计是配气机构优化设计的重要途径之一。
模拟计算和实验研究是内燃机配气机构研究两种重要手段。
关键词：内燃机；配气机构；凸轮型线；优化设计ABSTRACTThe valve train is one of the most important mechanisms in a internal combustion engine, whether the performances are good or bad, that affecting the power performance, economic performance, emissions performance of the engine, as well as affecting the reliability and wear performances of the whole engine. Along with the requests of the engine’s high power, super-speed, people demand a higher index. That is, when the engine runs under a high speed, it can still work steadily and dependably, which demand that the valve train system should have a high performance. Cam profile is the hard core of the valve train, which design is one of the important ways to carry out valve train optimal design. Simulation calculation and experimentation research are two important ways to carry out research and development on valve train of internal-combustion engine.Key words:Internal combustion engine; Valve train; Cam profile; Optimal design目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1 课题背景 (5)1.1 配气机构的研究历程 (5)1.2 配气机构优化设计的目的及意义 (5)2 配气机构简介 (7)2.1配气机构概述 (7)2.2配气机构采用的新技术 (8)2.2.1顶置凸轮轴技术 (8)2.2.2 多气门技术 (9)2.2.3 可变气门正时配气机构(VV A) (9)3 总布置设计 (11)3.1 气门的布置形式 (11)3.1.1 气门顶置式配气机构 (11)3.2 凸轮轴的布置形式 (11)3.3 凸轮轴的传动方式 (11)3.4 每缸气门数及其排列方式 (11)3.5 气门间隙 (12)4 配气定时工作原理 (13)5 配气机构的零件和组件 (14)5.1 气门组 (14)5.1.1 气门 (14)5.1.2 气门座圈 (18)5.1.3 气门导管 (18)5.1.4 弹簧设计计算 (18)5.2 气门传动组 (23)5.2.1 凸轮轴 (23)5.2.2 凸轮型线设计 (24)5.2.3 缓冲段设计 (25)5.2.4 排气凸轮型线的优化设计 (26)5.2.5 凸轮轴进排气凸轮角度设计 (26)5.2.6 基本段设计 (27)5.2.7 曲轴正时带轮与凸轮轴正时带轮 (28)5.2.8 挺柱 (28)5.2.9 推杆 (28)5.2.10 摇臂 (28)设计总结 (30)参考文献 (31)谢辞 (32)1 课题背景1.1 配气机构的研究历程作为发动机的重要组成部件，配气机构的研究内容从最初单纯的凸轮经验设计，发展到常将配气机构传动链当作完全刚性物体只进行运动学计算，再发展到了整个配气机构的运动学与动力学的综合研究。
汽车的公害
二、 使用因素对排气中有害气体浓度的影响
1、负荷的影响
发动机的工况，是以功率和转速变化情况来表示，也即负荷与速度的变化，如 发动机在各种转速下的怠速、小负荷、中负荷和满负荷的工作状况等。发动机 不同负荷所需要的空气与燃料的混合比也不同，因此分析负荷对排气中有害气 体的影响实质上是空燃比的影响。通常空燃比在10-18范围内。
第二节 汽车排气污染物的形成及影响因素
汽车发动机排出的有害成分---主要是在燃烧过程或燃烧过程结束 后在燃烧室内形成的，此外在排气系统中也会发生相关的化学反应， 使某些化学成分浓度升高或降低。
有害物质的排出量取决于燃烧前混合气的形成状况、燃烧室的燃 烧温度压力和排气系统的反应条件。
CO、HC是燃料不完全的产物，NOx是高温、富氧条件下燃料 的 产物。 一、发动机污染物的形成 1、CO的形成
I/M制度是英语Inspection and maintenance program的缩写，即检 测与维护制度,是对在用车辆进行强制性定期检测,并对出现故障 的车辆进行强制性维修的通行制度。是对在用车辆排放（尾气排 放和蒸发排放、颗粒排放）进行控制，防止其排放净化系统被拆 除、损坏、性能失效或恶化，充分发挥在用车本身净化能力，保 证排放达标。 具体手段是加强在用车定期维护，同时采用由管理部门认定的监 测站对本辖区的在用车辆进行监测和监控。发现排放超标车辆， 则强制该车进入具备维修资格的维修企业进行维护和修理。
柴油机排出的微粒要比汽油机多得多，其中碳烟微粒排放要比汽油机高30～ 80倍。理论研究表明，汽油等轻质燃料的气化是一个物理过程，而柴油等重质燃 料的气化包含化学裂解过程，这就是柴油机微粒排放多的重要原因。
内燃机配气机构
（1）气门头部
气门头部顶面有平顶、凹顶和凸顶等形状，如图4.19示。 目前使用最多的是平顶气门。平顶气门结构简单，制 造容易，吸热面积较小，进、排气门均可采用，只是 平顶气门头部和杆部过渡圆弧较小，用于进气门时， 进气阻力相对偏大。凹顶气门头部与杆部过渡圆弧较 大，进气流动阻力较小,且具有较大的弹性变性，可以 较好适应气门座的形变，因此，该形状的气门用作为 进气门，该形状的气门头部受热面积较大，不宜用作 排气门。凹顶气门最大的问题在于机械加工工艺性不 良。凸顶气门具有头部强度、气体流动阻力小的特点， 常用作排气门，有利于气缸内燃烧废气的排除，但该 形状的气门，质量大，受热面积大，加工也比较复杂。
1.单上置凸轮轴配气机构(SOHC，Single Over-head Cam
shaft)
这种形式的配气机构的特点是气缸盖上只有一根凸轮轴 ，完成进、排气门的开、闭。该形式的配气机构因凸 轮轴位置和燃烧室形状的不同，气门传动组结构存在 一定差异。图4.7为2气门内燃机凸轮轴直接驱动的单 上置凸轮轴配气机构简图，凸轮轴上的进、排气凸轮 直接驱动气门的开、闭，该形式的配气机构应用最为 普遍。图4.8为2气门内燃机摇臂驱动的单上置凸轮轴 配气机构立体结构图，其特点是凸轮轴上的进、排气 凸轮通过摇臂驱动气门的开、闭，夏利TJ376Q采用了 这种配气机构形式。
齿轮传动机构用于下置式和中置式凸轮轴的传动。汽油 机一般只用一对定时齿轮，即曲轴定时链传动机构用 于中置式和上置式凸轮轴的传动（图4.13示），尤其是 上置式凸轮轴的高速汽油机采用链传动机构的很多。
4.2 配气正时和气门间隙
4.2.1 配气正时
前已述及，进入气缸内的新鲜充量越多、进气过程结束 时，气缸内残余的废气量越少，内燃机的性能越好。 进、排气门开启和关闭的时刻是影响气缸内新鲜充量 和残余废气量的重要因素。
内燃机噪声源识别与噪声控制
我们利用不锈钢 材料“ 韧性 高 ， 易切 削” 的特性 ， 用 硬度 比较 高的 ７ ５号钢条 ， 制成 专用切削 丁具 用于修复 磨片 齿条 。 该 具设计如 图 ４ 示 ， 所 其宽 度等于齿槽 的
条头上 的刃 口切 除磨 片上 已变形部分 ，再 由钢 条的推 力把扭 曲的齿条托直 ， 最后用 角磨机稍做修整即可 。用
扇 的噪声成分降低 。
２ 机械噪声及控 制 ． ２ 机械 噪声主要是 内燃 机各运 动零 、部件在运 转过
２ 内燃机 噪声控制 的主要措施
降低 内燃 机 噪声 的主要措 施 是从 噪 声 的声 源 人
手 ， 明多种 噪声 源 中的最大噪声成 分及其频 率特性 ， 查
程 中受气体 压力和运动惯性 力 的周 期变化所 引起 的振 动 或互相 冲击 而产生 的 ， 这些 零部 件有 活塞 、 气缸 套 、 气缸 体 、 杆 、 连 曲轴 、 配气机构 、 动齿 轮及 喷油泵 等 。 传 影响机械 噪声 的因素有结构 刚度 、零 件加工精度 和表 面粗糙度 、 零件材料 、 运动件问隙及运转速度等 。
第３ ４卷
２００６年
第 ３期
维普资讯
由于消除 了仪器通道相位 的不利影 响 ，其 测量结果 比 普通声压法精确得多 。另外 ， 有一种 复式 声强测 量法是
在普通声 强测量 的基础 上增加 了无 功声强 的成 分 ， 因
风扇 噪声 在内燃机 噪声 源 中也 占较大 比重 ，尤其 是风冷内燃 机中 ， 风扇噪声可能是重要的噪声源 。风扇
同时冲水 量要大 ， 以防磨 片发 热变形 。经过 ２ ３ ～ ｈ的磨
呈
合后 ， 即可进行正常打浆 。
基于多体系统仿真的内燃机配气机构动力学分析
数 。笔 者运用 Ｃ Ｄ建模软 件 Ｐ Ｏ ２０所建立 的某柴 Ａ Ｒ Ｅ． 油机 配气机构实体 模型如 图 １所示 。
接 的影响 。配 气 机 构 由一 系 列 几 何 形 状 、 料 和 质 材 量不 同 的零部 件 按 照 一 定 的关 系组 织 起 来 ， 零 件 各 问在 运动 中存 在 脱 开 现 象 ， 以 配气 机 构 的 动 力学 所 计算 相 当复杂 … 。 笔者 以某 型 号柴 油 机 的 配 气 机 构 为 例 ， 用 有 运 限元 分 析 软 件 Ａ Ｓ Ｓ生 成 的 推 杆 、 门 杆 的柔 性 ＮＹ 气 体 ， 结合 机械 系统 动力 学仿 真软 件 Ａ Ａ Ｓ建立 配 并 Ｄ Ｍ 气机 构 的多 体 系统 动力 学 模 型 ， 计算 出 主 要 运 动 件 问 的激励 力 ， 后 续 进 行 的振 动 噪 声 分 析 提 供 精 确 为 的边 界条 件 。
１ 配气机构 Ｃ Ｄ实体 建模 Ａ
进行 内燃 机配气 机构 多体 系统 动力学 仿 真分 析 ，
首先利 用 Ｃ Ｄ工具软 件 建立 某 柴油 机 凸轮轴 、 柱 、 Ａ 挺
图 １ 某 柴油机配气机构实体模型
２ 配气机构 多体 系统动 力学模 型建立
２ １ 多刚体模 型 建立 ．
中 图 分 类 号 ： Ｋ ０ Ｔ ４３ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：００— ４ ４ ２０ ） ｌ ０ ２ ０ １０ ６ ９ （０ ８ Ｏ 一 ０ ６— ３
Ｄｙ ｍ ｉｓＡｎａｙ ｉ ｆＤｉｔ ｉ ｕｔｎｇ Ｖａｖ ｎ Ｉ ｔ ｒ ａ ｍ ｂ ｔｏ ｎａ ｃ ｌ ｓｓｏ ｓｒｂ ｉ ｌ ｅ ｉ ｎ ｅ ｎ ｌＣｏ ｕｓｉｎ
发动机配气机构噪声试验研究
３ 噪声测量 系统
由于发动机在运转时气缸 内混合气剧烈燃烧会 产生巨大的冲击 ，活塞往复运动时有往复惯性力和 横向的二阶摆动 ， 这些将会产生很大振 动。所以， 若 将气缸头直接放在发动机上测量 ，振动将会通过缸
盖传到配气机构 ， 引起附加振动噪声 ， 导致配气机构 的噪声测量不准确。因此 ， 了尽量避免上述因素 为
获得 了 该配气机构噪声的有关信息 ， 并利用 Ｓｅｔ Ｌ Ｂ进行 了分析 ， ｐ ｒ Ａ ｃ ａ 找到 了 噪声源。
关键 词 ： 软件 频谱 分析 仪 测量 频谱
Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｎｄＲｅ ｅ ｒ ｈｅ ｆＥ ｉ ｌ ｅＴｒ ｉ ｐ ｒｍ ｎ ｓａ ｓ ａ ｃ ｓｏ ｎｇｎｅＶａｖ ａｎ Ｎｏｉｅ ｓ
Ｆ ｕ ｅＴａ ｓ ｒ ｏｒ ｒ ｒ ｆ ｍ腴 速傅立叶变换 ， ｉ ｎｏ 把噪声时域信号
转变为频域信号。同时显示噪声信号的时域特性 、
幅频特性、 相位特性 、 三维频谱 图， 并在此基础上对 噪声信号进行各种分析 ， 包括１ １ 、／、／、／２ 儿、／ １ １ １ ３ ６ ９ １ 实时频谱分析 ， 峰值振幅、 峰值频率、 声能密度 的计 算、 给出系统的信噪比等 ｓ ｅｔ Ｌ Ｂ 。 ｐ ｒ Ａ 实时响应速 ｃ ａ
设计 ・ 试验 ・ 研究 ／ 主持人： 建群 陈
心和两个气门调整螺钉均为 １ ｍｍ， ５ 距两个气门座 ２ ｍ） ５ｎ 。气门间隙为０ ０ ｍ， ｒ ．５ｎ 环境温度为２ ℃， ｒ ２ 大 气压 为 １０４ Ｐ 。 ０． ｋ ａ 转速ｎ ３ ０ ｎ 行程因数ｉ２ ， ＝ ０ ／ ， ０ ｒ ｍｉ ＝ ）其谐频为基频的 倍数 。 打开的气门依靠弹簧的作用力回复到关闭状 态， 在这种强大的作用力下， 气门与气 门座将产生撞 击 ， 出噪声 ， 发 其基频可由 ＝ ｉ ６计算得２０Ｈ ｋ ／０ ｎ ０ ｚ （ 气缸数ｋ ｌ转速ｎ ３ ０ ｍ ｎ 行程因数ｉ４ 。 ＝， ＝ ０ ／ ｉ， ０ ｒ ＝ ） 链 条噪声基频可由式 西拍０ ＝ 计算得 １７ ０Ｈ 其中 ０ ｚ（ ｎ ３ ０ ｎ 链轮齿数ｚ ３ ） ＝ ０ ／ ， ０ ｒ ｍｉ ＝ ４ 。而摩擦振动噪声为 宽频带 噪声 。 由以上分析 ， 结合 图３ 可知 ， 由气 门间隙引起 的气 门杆与摇臂的撞 击噪声 、气 门落座噪声的合 成（ ０ ｚ 在整个配气机构噪声中噪声级最大为 １０Ｈ ） １４ Ｂ， １ ０ Ｈｚ ０ ｄ 在 ０ 附近有 一峰值 次之 ， ８ Ｂ． ０ 为９ ｄ 而链 条噪声（ ６ ０ ｚ 附近较低 ， ５ Ｂ １０ Ｈ ） 为９ ｄ 。
浅析低噪声凸轮轴的型线设计
浅析低 噪声 凸轮轴 的型线设计
宋朝 帅 。 杰 。 雷 邓光 志 ， 徐来发
（ 柳州五菱柳机动力有限公司 ， 广西 柳州 ５ ５０ ） ４ ０５
在 Ｎ Ｈ分析过程中 ， Ｖ 通常将曲轴 的转速频率视为基
收 稿 日期 ：０ １ １ － ６ ２ １－ ｏ １
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频率ｆｕ ｌ ）
图 １ 发动机噪声频 谱图
作者简 介 ： 宋朝帅 （９ ６ ）男 ， １８一 ， 河南禹州人 ， 助理工程师 ， 学士学位 ， 研究方 向为发动机 噪声与振动 。
ｎ 为发动机曲轴转速 ， ｍｎ ｏ ｒ ｉ； ／
ｔ Ｉ为谐 波 阶次 。
如图 １ 所示 ， 发动机 的振动与噪声 ， 由许多不 是
小， 以减 小加速度 ， 从而减小振动和噪音 ， 延长使用 同阶次分量 的组成的 ，并且各频段对发动机噪声的 寿命 。基于上述论述 ， 合理的凸轮轴型线设计 ， 显得 总声压级贡献量也有很大差别 ，与发动机连接 的系
＝ｎ × ｎ ／ ０ ｏ ６
闭进 排 气 门 ，以保 证 气缸 能 够及 时 吸 入 新鲜 充 量 和 为基频 ， 等于发动机曲轴转速除以 ６ 。即 ０
轴型线 的设计要求 ， 一方面希望气 门的加速度大 ， 以 便气 门的迅速开关 ， 而达到最好的换气效果 ， 从 提高
动力性和经济性 ； 而另一方面， 希望载荷保持相对较
Ｔ ｓ Ｒｅ ｕ －Ｃ ． ｈ ｕ ｔｃｅ ｒ ｎ ｅ０．８ ｍ ｅ ｔ ￣ ｈ ｙ１１Ｅｘ ａ ｓ ｌａ ａ ｃ ２ ｒ ａ
汽车发动机噪声与振动故障的诊断与检测(二)
712023/10·汽车维修与保养◆文/山东 焦建刚汽车发动机噪声与振动故障的诊断与检测(二)⑦辅机皮带传动噪声多楔V形皮带传动系统广泛应用于发动机的辅机的传动之中，如图14所示。
由图14(a)可知，发动机曲轴前端皮带轮1(CRK)通过皮带拖动水泵2(W/P)、涨紧器3(TEN)、发电机4(ALT)、惰轮5(IDR)、动力转向泵6(P/S)和空调7(A/C)等辅机。
当带轮不对中或皮带打滑时，有可能产生不对中噪声或打滑噪声，这两种噪声往往较明显，而又因为在发动机前端而易于向外辐射，所以必须非常重视。
图14 辅机皮带传动系统涨紧器涨紧力调节不当，过松时，容易出现皮带打滑噪声，尤其是在液力助力转向系统工作时，随方向盘转动至极限位置，尖锐的皮带打滑声加剧；夜晚，当打开大灯远近光，发电机负荷增大时，皮带打滑声音也一样加剧。
皮带轮V型槽在雨季容易被雨水污染、锈蚀，车辆过水后，停放一段时间后，启动发动机后，往往容易出现较大皮带噪声，清除皮带及皮带轮槽内的锈蚀，可以解决这类异常噪声问题。
当噪声由发动机室内传出时，为确定是否为辅机皮带及其皮带轮轴承噪声所致，可以采用WD40高效矽质润滑剂向发动机辅机皮带喷洒的方式检查，如声音减弱或消失，说明噪声由辅机皮带及带轮发出；如噪声不变，且声音类似“嗡嗡嗡”或“吭吭吭”声，则可以逐一拆下辅机皮带进行检查，如异响消失，说明向助力泵、空调压缩机等。
⑧轴承噪声轴承本身噪声并不大，但它对整机的支承刚度和固有频率有较大影响。
轴承的振动又导致轴系的共振而产生噪声。
轴承中滑动轴承的噪声比滚动轴承小。
对于滑动轴承，当轴承间隙增大时，油膜压力和轴承的轴心轨迹将发生较大的变化，会促使机体振动加剧，噪声增大。
当轴承间隙增大30μm时发动机噪声会增大3dB。
曲轴主轴承数目对噪声影响很大，当四缸机主轴承由5支轴承改为3支轴承时，噪声增加了2～3dB。
对于滚动轴承，等轴承受到径向载荷时，滚动体和套圈将产生弹性变形。
内燃机设计--配气机构
1.1 汽油机的发展
1886年1月29日，德国人奥姆勒和卡尔.本茨在里诺卧式气压煤气发动机以及四冲程理论的基础上制造出了第一台汽油发动机，使汽车正式进入汽油动力时代。1886年卡尔·本茨制造出世界上第一辆以汽油为动力的三轮汽车。该车装有卧置单缸二冲程汽油发动机,785CC容积,0.89匹马力,每小时行走15公里。
图2-3 气门头部的形式图
本次设计选用气门头顶面为平顶形状。现确定气门头部直径 ,气门座合面角ɑ，气门座合锥面宽度b和气门升程 。
根据气缸换气良好的要求，气门头部直径 应大些。为了提高进气充量，减小排气门的热负荷，通常将进气门直径设计的比排气门直径大10%—20%。当每缸四门结构时：
气道的喉口直径为 ,可取为30mm。
图21顶置气门配气机构中置凸轮轴式中置凸轮轴式的配气机构凸轮轴位于机体上部与下置凸轮轴式的配气机构相比减少了推杆或者推杆较短从而减轻了传动机构的往复运动质量增大了顶置凸轮轴式传统的顶置气门机构中气门布置在气缸盖中而凸轮轴一般都布置在曲轴附件的机体使机构复杂提高了制造成本
材料：进气门为中碳合金钢、耐热合金钢；排气门为耐热合金钢。
形状、结构：气门头顶面为平顶、球面顶、喇叭顶。其中，平顶机构简单、制造方便，目前使用最多；球面顶强度高、排气阻力小、废气的清除效果好，用于排气门；喇叭顶进气阻力小、顶部受热面积大，用于进气门。
1)气门头部的设计
气门头部的形状和基本尺寸直接影响气门刚度、气体的流动阻力、以及气门的制造工艺。
缸内直喷、机械增压
2.1 配气机构的总体布置
2.1.1顶置气门凸轮轴的布置
现代内燃机均采用顶置气门，即进、排气门置于气缸盖内，倒挂在气缸顶上。气道平滑，充气效率高价现代内燃机设计多采用这种结构模式。根据凸轮轴的位置的不同，分为下置式、中置式和顶置式3种。
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内燃机配气机构机械噪声的产生机理及其控制措施
蒋明刚，200710603128，车辆工程072班
摘要:本文对发动机的机配气机构机械噪声的产生机理进行了简要说明,并针对这些噪声的产生机理提出了一些减小噪声的合理改进措施。
序论：配气机构作为发动机两大机构之一，是发动机的重要组成部分。
其功能是实现换气过程，定时开启和关闭气门，以保证吸入新鲜空气和排出废气。
配气机构由于零件多，结构比较复杂，而且高速运转，所以在发动机运行过程中，它产生的机械噪声在发动机总体机械噪声中占有很大比重，所以研究配气机构机械噪声的产生机理及控制措施，对进一步减小发动机噪声，以及提高发动机整体的经济型，排放性能有很大作用。
1 .配气机构噪声产生的机理
四冲程内燃机基本都采用气门—
凸轮式配气机构。
这种机构包括凸轮
轴、挺柱、挺杆、摇臂、气门等。
零件
多、刚度差是配气机构的显著特点，因
而易于激发起振动和噪声。
其基本结构
如右图所示：
（1）正时齿轮的啮合噪声；
齿轮噪声是由于在齿轮啮合过程
中，齿轮受到连续的冲击、振动而产生
的。
在齿轮的加工与安装中都必然有误
差，齿廓表面也不可能是绝对准确的渐
开线曲面，啮合中由于力的作用会引起
变形等，这些都是引起噪声的原因。
齿
轮传动机构中的齿轮噪声，实际上还会
由一些其他原因引起，如传动节负荷的
变动，驱动轴的跳动，电机转动不稳等，
都会引起齿于齿之间的撞击，也就会引
发噪声，所以齿轮传动中的齿轮噪声，
是一种因素很复杂的噪声。
（2）摇臂与凸轮表面之间摩擦振动噪
声；
由于凸轮和挺柱之间在很大的正
压力之下进行相对滑动，因此存在很大
的摩擦力。
这种摩擦力不可避免的要激发起摩擦振动，产生噪声。
（3）气门杆与摇臂的敲击噪声；
由于内燃机可达到很高的工作温度，必须考虑配气机构各个传动零件的膨胀。
未采用液力挺柱的配气机构中，常温下在气门杆与摇臂之间必须留给有气门间隙。
开启气门时，摇臂越过气门间隙才能压迫气门杆运动，这就产生了撞击，发出噪声，且集中于配气机构自然频率附近频段。
采用液力挺柱可避免这种噪声。
（4）气门落座噪声；
打开的气门依靠弹簧的作用力回复到关闭状态。
在这种强大的作用力下，气门与气门座之间将产生撞击，发出噪声，其频谱峰值出现在气门座与缸盖系统的固有频率附近。
（5）高速运转时传动链脱节产生噪声；
内燃机高速运动时，配气机构的各个零件可达很高的速度，而且方向变换频繁，故其加速度很高。
此时有可能出现传动链脱节现象。
传动链脱节现象主要发生在气门落座过程中。
考虑如上图所示的下置凸轮配齐机构。
正常情况下，凸轮转到一定角度，便开始了气门落座运动。
此时，气门、摇臂、推杆和挺柱都在气门弹簧的压力下作加速运动。
为了使传动链不脱节，当凸轮轴转速随内燃机转速的提高而提高时，气门、摇臂、推杆和挺柱的加速度也必须跟着提高。
而这些加速度是由气门弹簧力产生的，其最大可能的加速度受到气门弹簧刚度系数的限制。
所以，如果凸轮轴转速过高，气门、摇臂、推杆和挺柱的加速度会跟不上凸轮位置的改变，产生传动链脱节现象。
研究表明，内燃机低速时的噪声，主要是气门开关时的撞击以及从动件和凸轮顶部的摩擦振动所产生的。
高速时的配气机构是由于气门的不规则运动所引起的。
由内燃机配气机构的动力学可知，实际的配气机构为一弹性系统。
工作时，弹性形变会使位于传动链末端气门处的运动产生很大畸变，使气门的升程、速度，特别是加速度运动曲线“失真”，造成气门的运动有时迟后于挺柱，有时则超前于挺柱，使传动链出现脱节，气门开闭不正常，产生“飞脱”和“反弹”等不规则运动现象。
这种现象在内燃机低速运转时并不出现，在高速运转时由于配气机构从动惯性力增大，使得整个机构的振动、气门不规则运动加剧，从而产生强烈的噪声，严重时还会使内燃机的正常工作遭到破坏。
因此，高速时配气机构的噪声主要和气门的不规则运动有关。
2 .影响配气机构噪声的因素及控制措施
要降低配气机构的噪声，主要途径是控制气门的冲击力。
（1）润滑；
良好的润滑能减少摩擦，降低摩擦噪声。
推荐怠速是凸轮与挺柱之间的最小油膜厚度为2μm，1000r/min是最小油膜厚度为3μm。
凸轮转速越高，油膜越厚。
所以内燃机高速运转时，配气机构的摩擦振动和噪声就不突出了。
（2）减小气门间隙；
减小气门间隙可减少因间隙的存在而产生的撞击。
但为了保证气门的正常工作，在一般配气机构中必须保持必要的间隙。
采用“液力挺柱”，可以从根本上消除气门间隙，从而消除传动中的撞击，并可以有效的控制气门的落座速度，因而可以使配气机构的噪声显著降低。
（3）转速；
配气机构噪声级随着内燃机的转速的增加而增加，总的趋势近于正比关系。
（4）选用性能优良的凸轮线型；
通常凸轮设计可采用在运动学设计的基础上，考虑各种动力因素的影响，即在设计凸轮外形时，事先对通过运动学设计的凸轮进行动力学修正，使气门按理想的规律运动。
目前设计凸轮时，较为多见的是预先选一个理想的气门升程曲线。
这种曲线应当使气门升程曲线率系数足够大；保证内燃机充气性能良好；加速度曲线平滑以保证配齐机构动态特性良好等。
然后设计凸轮的线型。
比较符合上述要求的凸轮线型有多种，应用较广的是多项动力凸轮。
今年来还出现了高次简谐凸轮和滞后动力凸轮。
高次简谐凸轮除了能满足配气机构其他方面的要求之外，突出的优点是加速度曲线平滑、振动小、噪声低。
这是由于考虑到设计高次简谐凸轮的基本思想是：使配气机构产生的强迫振动的激发力是一个取决于挺柱位移变化规律的周期函数，凸轮轴每转一周，变化一次，变化周期为2π。
根据傅里叶级数理论可知，该周期函数可以分解为一系列频率为基频率倍数的简谐力的叠加，而配气机构的振动又可以看作为所有这些简谐力所激发的强迫振动的总和。
其中在内燃机转速范围内，频率等于配气机构固有频率的那些简谐力能够激发起系统的共振。
在设计凸轮外形时，以一个统一的简谐方程式表达凸轮型线，把那些能激发共振的谐量去掉。
试验表明：这种凸轮型线在内燃机高速运转时，能给出令人满意的气门运动和低的配气机构噪声。
（5）提高配气机构零件的刚度；
其中包括各元件的刚度和摇臂轴及其支承座的刚度。
刚度提高后可以使配气机构的固有频率提高，减小振动，缩小气门运动的畸变。
提高弹簧预紧力或弹簧的刚度，虽然能减少振动并防止传动链脱节，但这会引起传动链载荷增加，磨损加剧，并使气门落座情况更加恶化。
缩短推杆长度是减轻系统重量、提高刚度的有效措施。
顶置凸轮轴取消了推杆，对减小噪声特别有利。
（6）减轻驱动元件的重量
减轻重量可提高配气机构的固有频率，减小惯性力。
在配气机构中，气门对系统的固有频率影响最大。
其次是推杆、摇臂等。
但减轻重量往往要收到多方面的限制，因此需要综合权衡。
在配气机构中，缩短推杆的长度是减轻系统重量、提高刚度的一项有效措施。
对高速内燃机，应力求把凸轮已经气门，甚至取消推杆，即多为的上置式凸轮轴，这对减小噪声改善动力性特征是有利的。
结论：
噪声污染已经成为现代社会的一代公害。
噪声可以使人的听力收到损害，造成严重的噪声性耳聋，严重的噪声也会对人体神经系统、心血管系统，肠胃系统造成
不良影响，严重的影响着人们的身心健康。
同时，高频的噪声也会有物声疲劳，对建筑物造成损伤。
发动机噪声是汽车的主要噪声源，要降低整车噪声，应首先从降低发动机噪声着手。
配气机构是发动机的重要组成部分，同时也是一个重要的噪声源。
研究配气机构的噪声机理于控制措施对于整车于发动机的噪声控制具有重要的意义。
对发动机配齐机构进行优化能有效降低它所产生的噪声，提高发动机的整机性能。
参考文献：
[1] 吴炎庭袁卫平主编. 内燃机噪声与振. 机械工业出版社, 2001
[2] 杨庆佛主编. 内燃机噪声控制. 山西人民出版社，1985。