2.4L汽油机噪声及其频谱特性的影响因素分析

影响2.4L汽油机噪声及其频谱特性因素的分析

文章编号：1006-1355(2011)02-0029-05

林学东，黄丫，袁方恩

(吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室，长春130025)

摘要：在对结构相同但材质及工艺不同的A、B两台样机进行噪声水平对比分析的基础上，着重分析影响样机A 噪声频谱特性的主要因素。结果表明：与着火频率相关的发动机基频振动和进排气侧表面的辐射噪声是主要噪声源；而混合气浓度以及点火时刻虽影响中高频范围的燃烧噪声，但对基频成分无影响。转速越高、负荷越大，基频峰值越高。因此，改善进排气系统的结构刚度、各缸均匀化的控制策略以及曲轴的减振是降低整机噪声水平的有效措施。

关键词：声学；汽油机；频谱特性；噪声源；影响因素；降噪措施

中图分类号：TK411+.6文献表示码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-1355-2011.02.008 Analysis of the Main influencing Factors of Noise and Spectrum Characteristics of2.4L Type Gasoline Engine

LIN Xue-dong,HUANG Ya,YUAN Fang-en

(State Key Laboratory of Automobile Dynamic Simulation,Jilin University,Changchun130025,China)

Abstract：The noise levels of two sample engines A and B with the same structures but different materials are analyzed and compared.The main factors that affect the noise spectrum of engine A are analyzed,and the main noise source and the measure to reduce engine noise are investigated.It is found that the fundamental vibration related to the ignition frequency and the radiation noise from the surface of the inlet and exhaust sides of the engine are the main noise sources.The concentration of gasoline mixture and ignition timing influence the combustion noise in the medium and high frequency range,but do not affect the fundamental frequency.The higher the engine speed is and the heavier the load is,the higher the peak value of fundamental frequency is.Thus,improving the structural stiffness,synchronous control of the cylinders and reducing the crank’s vibration are the effective measures for reducing the noise level of the entire engine.

Key words：acoustics;gasoline engine;spectrum characteristics;noise source;influencing factors;noise reduction measures

发动机噪声作为汽车的主要噪声源之一，直接影响汽车整车噪声水平和乘坐舒适性。降低发动机噪声是改善汽车振动噪声的重要途径[1]。随着节能与排放法规的不断强化，发动机电控技术、CAD/ CAE/CAM技术得到迅速的发展，使得发动机工作过程和结构特性得到进一步完善。随着发动机主要振动噪声源特性的不断改善，原诸多次要的振动噪声源已明显显的露出来。此处发动机结构的轻量化使得噪声与振动频率特征发生了较大变化[2]。因此分析发动机各辐射表面的振动噪声频谱特性及其主要影响因素，对正确掌握发动机结构的频响特性，从

收稿日期：2010-07-30；修改日期：2010-09-02

作者简介：林学东(1959-)，男，吉林省和龙县人，教授，研究方向：内燃机工程过程优化及控制。

E-mail:xdlin@https://www.360docs.net/doc/7217816340.html, 而通过发动机结构设计主动控制发动机噪声具有重要意义[3-5]。

本文对结构相同而材质和工艺不同的2.4L型A、B两款样机的噪声水平及频谱特性进行对比评价，在此基础上通过对样机A的噪声频谱特性及其主要影响因素的研究，分析其主要噪声源，以寻找改善其振动噪声特性的有效途径。

1试验条件及试验方法

试验用样机A是参照同类产品样机B（国外制造）设计的气缸直径为86.5mm、冲程为100mm，压缩比为9.5，排量为2.351L的直列4缸、16气门、顶置凸轮轴、采用电控多点燃油喷射的国产车用汽油机。结构上A和B两台样机基本相同。试验在PB WC150型电涡流自动试验台上进行，使转速变化控制在±2r/min，冷却水温控制在75±3°C左右，润滑油

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