內(nèi)燃叉車噪聲污染分析與控制

李明輝

摘要：在內(nèi)燃叉車使用的過程中，其發(fā)動機(jī)、液壓系統(tǒng)、輪胎等部位會產(chǎn)生一定的噪聲污染，不僅會對叉車駕駛員和周圍工作人員的身心健康造成一定的影響，同時(shí)還會降低工作效率，因此必須采取有效的措施對這一情況進(jìn)行改善。本文將對內(nèi)燃叉車噪聲污染的控制進(jìn)行深入的探索研究。

關(guān)鍵詞：內(nèi)燃叉車；噪聲污染；控制

中圖分類號：TH242 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 前言

內(nèi)燃叉車是港口生產(chǎn)和物流配送中常用的車輛類型，其在行駛的過程中會產(chǎn)生100分貝上下的噪聲，會對周圍人員造成很大的影響。目前，這一問題已經(jīng)成為內(nèi)燃叉車發(fā)展過程中必須解決的問題之一。

1 內(nèi)燃叉車的噪聲源分析

1.1 發(fā)動機(jī)噪聲

據(jù)可靠統(tǒng)計(jì)，內(nèi)燃叉車發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的噪聲占據(jù)了整個(gè)車輛造成的一半以上。發(fā)動機(jī)噪聲主要包括燃燒噪聲、進(jìn)排氣噪聲以及機(jī)械噪聲等。

發(fā)動機(jī)在工作過程中，氣缸會因其內(nèi)部內(nèi)氣體壓力產(chǎn)生急劇上升產(chǎn)生動載荷和沖擊波，引起高頻振動，從而形成燃燒噪聲。燃燒噪聲的大小和發(fā)動機(jī)供油系統(tǒng)的參數(shù)、燃燒室的結(jié)構(gòu)形式以及染料性質(zhì)等因素存在緊密的聯(lián)系。

進(jìn)、排氣噪聲是發(fā)動機(jī)工作過程中進(jìn)、排氣門的開合使管道中的氣體產(chǎn)生周期性的壓力和速度波動，從而導(dǎo)致氣流柱振動形成低頻噪聲。該類型噪聲的大小和內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣方式、轉(zhuǎn)速、符合等因素存在關(guān)聯(lián)。

機(jī)械噪聲是發(fā)動機(jī)工作過程中的各個(gè)零部件受到氣流壓力和運(yùn)動慣性力周期變化作用而形成的振動和相互沖擊產(chǎn)生的噪聲。機(jī)械噪聲是發(fā)動機(jī)噪聲的主要組成部分。機(jī)械噪聲的種類主要包括配氣機(jī)構(gòu)噪聲以及活塞敲缸聲等。

1.2 液壓系統(tǒng)噪聲

內(nèi)燃叉車的液壓系統(tǒng)的噪聲主要集中在主動元件部位。液壓系統(tǒng)的主動元件包括泵和閥。泵的作用是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，其在運(yùn)行的過程中，壓力和流量會呈現(xiàn)出周期性變化，形成壓力脈動和結(jié)構(gòu)振動，產(chǎn)生噪聲。閥的作用則是將液壓能轉(zhuǎn)化為液體的動能和熱，控制閥在運(yùn)行的過程中，其節(jié)流口會產(chǎn)生節(jié)流作用，油液在節(jié)流口會出現(xiàn)噴流，加之節(jié)流口以下通道截面處會出現(xiàn)大量氣泡，氣泡處于下游閥體或是管中時(shí)，會因油液壓力回升而消失，同時(shí)產(chǎn)生噪聲。

1.3 傳動系統(tǒng)噪聲

傳動系統(tǒng)的噪聲主要是由驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)出的，驅(qū)動系統(tǒng)的變速箱和驅(qū)動橋的齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，產(chǎn)生的節(jié)線沖力和嚙合沖力會激起噪聲。

1.4 其它噪聲

除了上述幾種噪聲外，內(nèi)燃叉車行駛的過程中，輪胎也會產(chǎn)生噪聲。由于輪胎胎面槽內(nèi)空氣在地面接觸時(shí)會音擠壓而規(guī)則性的發(fā)出，在此過程中就會產(chǎn)生一定的聲音。同時(shí)，輪胎和地面接觸時(shí)也會產(chǎn)生一定的激振聲。此外，叉車行駛時(shí)產(chǎn)生的車身干擾聲、制動噪聲、喇叭噪聲等都是內(nèi)燃叉車噪聲的組成部分，但是在整車噪聲中占據(jù)的比重較小。

2 內(nèi)燃叉車噪聲污染控制的措施分析

為了實(shí)現(xiàn)對內(nèi)燃叉車噪聲污染的有效控制，我們在叉車基本結(jié)構(gòu)不變的情況下，對其三處結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，具體措施分別為將普通的阻性消聲器替換成阻抗復(fù)合消聲器、在水箱蓋板部位增加吸音墊、在叉車車間底部增設(shè)前后兩塊密封底板。

2.1 對叉車車架底部進(jìn)行鋼板密封

內(nèi)燃叉車發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的噪聲占據(jù)了其整車噪聲的一半以上，因此對其發(fā)動機(jī)噪聲進(jìn)行控制，對于其整體噪聲控制具有十分重要的作用。在內(nèi)燃叉車中，發(fā)動機(jī)一般處于叉車的車架上，使用兩個(gè)支腳和車架緊密連接，在支腳部位使用了緩沖墊。很多情況下，內(nèi)燃叉車的發(fā)動機(jī)底部不存在密封措施，往往處于裸露狀態(tài)下。將車架底部使用鋼板進(jìn)行密封，只留出發(fā)動機(jī)油底殼的安裝孔和灰塵油污留出孔，這樣不僅可以有效的減少發(fā)動機(jī)的噪聲輻射，同時(shí)還能夠減輕發(fā)送機(jī)受到的污染。優(yōu)化設(shè)計(jì)的安裝操作較為簡便，成本投入較低，且不會對內(nèi)燃叉車原有的車架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的影響。

2.2 將普通阻性消聲器更換成阻抗復(fù)合型消聲器

阻性消聲器的原理是利用聲波在多孔吸聲材料中傳播的特性，使用摩擦將聲能轉(zhuǎn)化成熱能逸散掉，從而達(dá)到消減噪聲的效果。這種類型的消聲器對于高頻噪聲具有良好的效果，但是卻不適用于低頻噪聲。

使用阻抗復(fù)合型消聲器不僅能夠?qū)Ω哳l噪聲起到良好的消聲效果，同時(shí)在低頻噪聲環(huán)境下，能夠使聲波波長和電阻結(jié)合形成消聲器作用于低頻噪聲。因此相較而言，阻抗復(fù)合型消聲器的消聲效果更加顯著。

2.3 在水箱蓋板部位增設(shè)吸音墊

發(fā)動機(jī)的風(fēng)扇噪聲是內(nèi)燃叉車的主要噪聲來源之一，通過在水箱蓋板部位增設(shè)吸音墊的方式，可以對風(fēng)扇噪聲進(jìn)行有效的控制。吸音墊主要是由氯乙烯為材質(zhì)制造的，具有良好的致密性，可以將生能量通過吸聲材料內(nèi)耗為熱能，同時(shí)還能夠避免因發(fā)射造成的混響，從而實(shí)現(xiàn)噪聲的有效控制。

在完成上述三項(xiàng)措施之后，我們對這輛經(jīng)過改造的內(nèi)燃叉車進(jìn)行了滿載和空載行駛試驗(yàn)，通過對試驗(yàn)結(jié)果的分析可知，進(jìn)過設(shè)計(jì)優(yōu)化之后，內(nèi)燃叉車的噪聲出現(xiàn)了明顯的下降。之后通過對比試驗(yàn)分析后得知，對叉車車架底部進(jìn)行鋼板密封獲得的降噪效果最為顯著，且滿載工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲要略高于空載。

3 結(jié)語

綜上所述，內(nèi)燃叉車的噪聲主要集中在發(fā)動機(jī)、液壓系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)等部位，本文對各部位噪聲產(chǎn)生的原因進(jìn)行了大略的分析和闡述，在此基礎(chǔ)上采取了一定的措施，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證了各項(xiàng)措施的效果，最后證明，將叉車車架底部進(jìn)行密封取得的降噪效果最好。

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