對重型汽車發(fā)動機(jī)降噪優(yōu)化的解析

韋錦順

摘 要：截止到目前，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，重型汽車應(yīng)用越來越頻繁，由于該類汽車在應(yīng)用時容易產(chǎn)生巨大噪音，從而對人們正常生活產(chǎn)生影響，需要對其提高重視程度。本文根據(jù)以往工作經(jīng)驗，對重型汽車發(fā)動機(jī)噪音產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行總結(jié)，并從設(shè)立合適的發(fā)動機(jī)艙底部開放空間、制動系統(tǒng)及傳統(tǒng)系統(tǒng)噪音控制、排氣系統(tǒng)及風(fēng)扇系統(tǒng)噪音控制、材料的降噪控制四方面，論述了重型汽車發(fā)動機(jī)降噪優(yōu)化的常見措施。

關(guān)鍵詞：重型汽車;發(fā)動機(jī)降噪;風(fēng)扇系統(tǒng)

從交通噪聲和城市環(huán)境噪聲研究過程中可以了解到，汽車噪聲屬于其中重要組成部分，隨著汽車總量的持續(xù)增長，噪聲污染對人們影響也越來越嚴(yán)重，其中，重型汽車噪聲更加明顯。相關(guān)研究顯示，汽車噪聲包括很多類型，按照實際噪聲產(chǎn)生原理，主要包括發(fā)動機(jī)相關(guān)噪聲和汽車行駛相關(guān)噪聲，占比更高的是發(fā)動機(jī)相關(guān)噪聲。相關(guān)工作人員需要借助于相關(guān)研究，對該類噪聲問題進(jìn)行合理控制。

1 重型汽車發(fā)動機(jī)噪音產(chǎn)生機(jī)理

1.1 空氣動力噪聲

由于氣體擾動，以及氣體和其他物體相互作用而出現(xiàn)的噪聲，被人們稱之為空氣動力噪聲，主要涉及到的噪聲類型有進(jìn)氣噪聲、排氣噪聲以及風(fēng)扇噪聲等等。站在進(jìn)氣噪聲角度來說，主要涉及到的內(nèi)容有渦流噪聲、進(jìn)氣管氣柱共振噪聲等等。反觀排氣噪聲，主要是汽車發(fā)動機(jī)最主要的噪聲來源，實際噪聲往往會比發(fā)動機(jī)整機(jī)噪聲高出10到15dB，從這里也可以看出，人們需要對排氣噪聲進(jìn)行全面控制。在風(fēng)扇噪聲研究過程中，要比進(jìn)氣和排氣噪聲略低一些，但從近年來發(fā)展過程中能夠看出，很多重型汽車在車內(nèi)設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)動機(jī)溫度明顯上升，增加了風(fēng)扇負(fù)荷量，導(dǎo)致該類噪音問題越來越嚴(yán)重。

1.2 結(jié)構(gòu)震動噪聲

發(fā)動機(jī)零部件由于受到激振力的作用，會出現(xiàn)震動噪聲，根據(jù)激振力不同，主要涉及到的內(nèi)容有燃燒噪聲、機(jī)械噪聲和液體動力噪聲。其中，燃燒噪聲主要指氣缸在燃燒時，壓力通過連桿、曲軸以及缸體等向外輻射，最終產(chǎn)生噪聲問題。反觀機(jī)械噪聲，主要產(chǎn)生來源是發(fā)動機(jī)零部件往復(fù)運動，或者是旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生的沖擊力，進(jìn)而引發(fā)噪聲問題。從液體動力噪聲中能夠看出，液體流動所產(chǎn)生的力，容易導(dǎo)致發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)噪聲問題。除此之外，在機(jī)械撞擊或者是摩擦等作用下，車內(nèi)裝備運動部件同樣會出現(xiàn)震動和車內(nèi)噪聲情況，引發(fā)嚴(yán)重的噪聲現(xiàn)象。

2 重型汽車發(fā)動機(jī)降噪優(yōu)化的常見措施

2.1 設(shè)立合適的發(fā)動機(jī)艙底部開放空間

發(fā)動機(jī)屬于是重型汽車核心零部件，對于其他系統(tǒng)的布置也會產(chǎn)生印象。例如，在平頭駕駛室車型設(shè)計上，發(fā)動機(jī)安裝部位集中在駕駛室底部。為了控制好駕駛室內(nèi)部噪聲，工作人員可以在外表面增加隔音材料，對于發(fā)動機(jī)艙底部，由于存在離地間隙以及懸架系統(tǒng)跳動等問題，可以設(shè)置成開放空間。另外，工作人員也可以將發(fā)動機(jī)簡化成點聲源，引導(dǎo)噪聲朝著不同方向進(jìn)行傳播?？偟膩碚f，發(fā)動機(jī)機(jī)艙底部開放空間大小同樣會對整車噪聲產(chǎn)生影響。為了將二者之間的關(guān)系呈現(xiàn)出來，工作人員可以以具體牽引車為研究對象，開展發(fā)動機(jī)機(jī)艙底部空間的噪聲優(yōu)化操作，探討不同形式對車輛噪聲的影響。

2.2 制動系統(tǒng)及傳動系統(tǒng)噪音控制

在制動系統(tǒng)噪音控制過程中，應(yīng)采取降低摩擦片的噪音材料，并根據(jù)實際情況，對摩擦片結(jié)構(gòu)和制造工藝進(jìn)行合理化調(diào)整，還要為摩擦襯片適當(dāng)增加內(nèi)槽，提升對磨屑以及各種聲音的排放效率，將原有震動頻率改變。與此同時，還能增加制動塊與摩擦片底板之間的阻尼作用，讓降低噪音效果更好的呈現(xiàn)出來。對于管理處的設(shè)計，應(yīng)增加相應(yīng)的消音裝置，進(jìn)而控制振動機(jī)構(gòu)的高頻率振動現(xiàn)象，讓系統(tǒng)始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，還要根據(jù)實際情況，建立有效的維修和保養(yǎng)措施。另外，在傳動系統(tǒng)噪音控制上，為了與實際減震降噪要求保持同步，在實際傳動軸當(dāng)量夾角設(shè)計時，一般不會超過3度，對于低速車型，夾角一般在7度以下。另外，在重型汽車主減齒輪噪聲控制上，工作人員應(yīng)盡可能提升齒輪精度，按照具體指標(biāo)分配變位系數(shù)，應(yīng)用粘度較高的潤滑油，這也是對嚙合間隙調(diào)整的過程。

2.3 排氣系統(tǒng)及風(fēng)扇系統(tǒng)噪音控制

重型汽車排氣系統(tǒng)的設(shè)計，應(yīng)確保排氣歧管設(shè)計的合理性，確保吹過管口的氣流和管軸線方向夾角處于不易共振的角度范圍，弱化共振作用，其中，排氣消音器所取得的效果最為明顯。消聲器應(yīng)用的主要作用就是消耗一部分氣流能量，減弱噪音問題。除此之外，人們也可以在進(jìn)口管之中增加一段伸縮節(jié)式波紋管，將整個排氣系統(tǒng)關(guān)聯(lián)在一起，將減震降噪作用更好的呈現(xiàn)出來。在風(fēng)扇噪音控制上，一般風(fēng)扇工作時間不會超過10%。因此，風(fēng)扇安裝不僅能夠降低發(fā)動機(jī)能耗，還能起到降噪效果。通過對風(fēng)扇和散熱器的合理布置，也能起到良好的降噪效果。在實際風(fēng)扇結(jié)構(gòu)優(yōu)化時，可以使用風(fēng)扇離合器，直徑盡可能大，將風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制在較低水平，這也能起到降噪效果。

2.4 材料的降噪控制

首先，人們可以對吸聲材料進(jìn)行合理應(yīng)用。相關(guān)工作人員可以在發(fā)動機(jī)周圍設(shè)計一層吸聲材料，控制好聲能反射量，進(jìn)而將降噪目的呈現(xiàn)出來?，F(xiàn)階段，在重型汽車之中常見的吸聲材料有多孔性吸聲材料和穿孔板結(jié)構(gòu)。其次，在隔聲材料應(yīng)用上，主要是將重型汽車內(nèi)部聲源與周圍環(huán)境隔離開來，讓噪聲無法輻射到周圍區(qū)域，進(jìn)而達(dá)到最終的降噪目標(biāo)。該項操作執(zhí)行時，相關(guān)工作人員需要對噪聲特點和結(jié)構(gòu)性能等內(nèi)容進(jìn)行充分考慮。其中，最為常見的當(dāng)屬雙層壁結(jié)構(gòu)，在夾層之中添加玻璃棉和毛氈等吸聲材料，將更好的隔音效果呈現(xiàn)出來。在車廂頂部，往往也會拼裝上一層厚度為5mm的隔音棉，加裝防潮吸聲毯，避免出現(xiàn)更多的排氣噪聲等問題。

3 結(jié)論

綜上所述，從實際研究過程中能夠看出，如果能夠做好發(fā)動機(jī)艙底空間密封操作，能夠?qū)⒄嚩ㄖ霉r和緩加速工況噪聲降低，實際封閉空間越大，降噪效果也就越明顯。另外，對于重型汽車的降噪處理，隔聲材料的選擇同樣重要，相關(guān)工作人員也要做到對降噪板結(jié)構(gòu)的優(yōu)化處理，避免受到高溫情況的影響。

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