車用柴油機(jī)噪聲特性試驗(yàn)與噪聲源識(shí)別分析

瞿磊，謝緯安，施蔣彬，樊登柱

車用柴油機(jī)噪聲特性試驗(yàn)與噪聲源識(shí)別分析

瞿磊，謝緯安，施蔣彬，樊登柱

（南通職業(yè)大學(xué) 汽車與交通工程學(xué)院，江蘇 南通 226007）

為識(shí)別某車用柴油機(jī)的主要噪聲源，采用準(zhǔn)工程9點(diǎn)測(cè)量法，測(cè)量了柴油機(jī)的整機(jī)噪聲水平。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，采用近場(chǎng)聲壓級(jí)法，對(duì)噪聲較高的部位進(jìn)行零部件近場(chǎng)噪聲測(cè)量，從而探究柴油機(jī)的主要噪聲源，并通過(guò)頻譜分析進(jìn)一步闡明主要噪聲源的形成機(jī)理。結(jié)果表明：柴油機(jī)標(biāo)定工況、最大扭矩工況及怠速工況的聲功率級(jí)分別為109.4 dB(A)、103.4 dB(A)、87.8 dB(A)；柴油機(jī)的主要輻射噪聲源來(lái)源于燃油泵、油底殼、空氣濾清器、曲軸皮帶輪等零部件。燃油泵與油底殼的近場(chǎng)噪聲在頻率63 Hz、125 Hz附近出現(xiàn)噪聲峰值，與曲軸在標(biāo)定轉(zhuǎn)速下的固有頻率、柴油機(jī)的著火頻率等相一致。空氣濾清器的近場(chǎng)噪聲在頻率為120 Hz～125 Hz、315 Hz附近存在明顯峰位，與周期性壓力脈動(dòng)及氣柱共振頻率相一致。

柴油機(jī)；輻射噪聲；聲功率級(jí)；頻率

引言

以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的交通運(yùn)輸噪聲作為城市噪聲污染的重要組成部分，貢獻(xiàn)率達(dá)到75%左右[1-2]。汽車噪聲不僅對(duì)人們的工作和生活產(chǎn)生不良影響，對(duì)駕乘人員自身也會(huì)造成一定危害。依據(jù)噪聲源產(chǎn)生位置的差異性可以將汽車噪聲分為傳動(dòng)系噪聲、發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、輪胎噪聲等[3]，其中發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)率最大，是汽車運(yùn)行過(guò)程中的主要噪聲源[4]。

與車用汽油機(jī)相比，車用柴油機(jī)具有動(dòng)力性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好，功率范圍廣等特點(diǎn)，但在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲。因此，有效識(shí)別柴油機(jī)的主要噪聲源對(duì)降低整車噪聲，改善交通運(yùn)輸噪聲和城市噪聲污染具有重要意義。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)柴油機(jī)噪聲源的識(shí)別與分析開(kāi)展了相關(guān)研究工作：德國(guó)Bosch公司Norbert等學(xué)者[5]采用鉛屏蔽法探析了油底殼、正時(shí)齒輪蓋等零部件對(duì)柴油機(jī)整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)率，探明了柴油機(jī)的主要噪聲源，測(cè)試結(jié)果表明，柴油機(jī)整機(jī)噪聲聲功率級(jí)為109.3 dB(A)，其中，油底殼的輻射噪聲貢獻(xiàn)率最大，其次分別為正時(shí)齒輪蓋、機(jī)體以及進(jìn)氣歧管產(chǎn)生的輻射噪聲。奧地利AVL公司Franz等學(xué)者[6]運(yùn)用聲強(qiáng)法對(duì)柴油機(jī)的噪聲特性進(jìn)行了測(cè)試與分析，計(jì)算出主要噪聲源對(duì)整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)率，測(cè)試結(jié)果表明，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速為2 100 r/min、100%負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，油底殼、柴油機(jī)前端面的噪聲最大，對(duì)柴油機(jī)整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)率分別達(dá)到了47%、20%。天津大學(xué)舒歌群等學(xué)者[7]運(yùn)用部分缸熄火法分離出柴油機(jī)的燃燒噪聲和機(jī)械噪聲，運(yùn)用表面振速法識(shí)別出柴油機(jī)表面主要輻射噪聲源。上海交通大學(xué)呂興才等學(xué)者[8]采用聲強(qiáng)法對(duì)裝有消聲器的柴油機(jī)的主要噪聲源進(jìn)行了分析與識(shí)別，結(jié)果表明，正時(shí)齒輪室蓋、膠帶輪、挺桿室側(cè)蓋板輻射出的噪聲是柴油機(jī)的主要噪聲源，其聲強(qiáng)級(jí)達(dá)到了118 dB(A)；此外，柴油機(jī)上的覆蓋件以及薄壁鈑金件對(duì)整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)率也較大，產(chǎn)生的聲功率約占整機(jī)聲功率級(jí)的50%。

本文運(yùn)用聲壓級(jí)法和聲強(qiáng)法，開(kāi)展了車用柴油機(jī)噪聲特性試驗(yàn)與噪聲源識(shí)別研究，按照準(zhǔn)工程9點(diǎn)測(cè)量法測(cè)量了柴油機(jī)的整機(jī)噪聲水平，并依據(jù)測(cè)試結(jié)果選取噪聲較高的部位進(jìn)行零部件近場(chǎng)噪聲測(cè)量，探究了柴油機(jī)的主要噪聲源，并通過(guò)頻譜分析，進(jìn)一步探明主要噪聲源的形成機(jī)理，以期為柴油機(jī)減振降噪提供一定的理論與試驗(yàn)依據(jù)。

1 試驗(yàn)儀器與方案

1.1 試驗(yàn)用柴油機(jī)與測(cè)試設(shè)備

以某490車用柴油機(jī)為研究對(duì)象，其結(jié)構(gòu)形式為直列、四缸、增壓中冷，缸徑為90 mm，排量為2.8 L，該柴油機(jī)主要應(yīng)用在輕型客車上。在半消聲實(shí)驗(yàn)室中，利用發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架進(jìn)行柴油機(jī)的噪聲測(cè)試試驗(yàn)。測(cè)試環(huán)境的各項(xiàng)指標(biāo)均滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《內(nèi)燃機(jī)噪聲聲功率級(jí)的測(cè)定準(zhǔn)工程法》（GB1859— 89）的試驗(yàn)要求。測(cè)試過(guò)程中，測(cè)功器及彈性聯(lián)軸器表面均采用吸聲材料進(jìn)行包裹，以避免在測(cè)試過(guò)程中對(duì)零部件噪聲的干擾；此外，在排氣管處包裹吸聲石棉材料，以隔絕在試驗(yàn)過(guò)程中由于排氣管振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。噪聲測(cè)試設(shè)備主要采用VS3021型聲學(xué)分析測(cè)試儀。

1.2 測(cè)點(diǎn)布置與試驗(yàn)方案

1.2.1測(cè)點(diǎn)布置

依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1859—89，結(jié)合490柴油機(jī)的實(shí)際尺寸，按照準(zhǔn)工程9點(diǎn)測(cè)量法測(cè)量柴油機(jī)的整機(jī)噪聲水平，測(cè)點(diǎn)布置如圖1所示。

測(cè)點(diǎn)1—飛輪端；測(cè)點(diǎn)2—排氣端；測(cè)點(diǎn)3—發(fā)動(dòng)機(jī)前端；測(cè)點(diǎn)4—油泵端；測(cè)點(diǎn)5—排氣側(cè)與飛輪側(cè)的上交點(diǎn)；測(cè)點(diǎn)6—排氣側(cè)與前端側(cè)的上交點(diǎn)；測(cè)點(diǎn)7—前端側(cè)與油泵側(cè)的上交點(diǎn)；測(cè)點(diǎn)8—飛輪側(cè)與油泵側(cè)的上交點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)9—搖臂罩蓋上側(cè)。

為準(zhǔn)確判別柴油機(jī)的主要噪聲源，對(duì)氣缸罩蓋、燃油泵、起動(dòng)電機(jī)、附件箱、凸輪軸、增壓器、空氣濾清器等主要零部件進(jìn)行了近場(chǎng)噪聲測(cè)試，共選取了14個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)的具體分布如表1所示。在測(cè)試過(guò)程中，傳聲器探頭距離被測(cè)點(diǎn)表面50 mm。

表1 零部件近場(chǎng)噪聲測(cè)試測(cè)點(diǎn)說(shuō)明

測(cè)點(diǎn)順序?qū)?yīng)柴油機(jī)部位測(cè)點(diǎn)順序?qū)?yīng)柴油機(jī)部位 測(cè)點(diǎn)1氣缸罩蓋前端測(cè)點(diǎn)2氣缸罩蓋中端 測(cè)點(diǎn)3氣缸罩蓋后端測(cè)點(diǎn)4燃油油泵 測(cè)點(diǎn)5起動(dòng)電機(jī)測(cè)點(diǎn)6附件箱 測(cè)點(diǎn)7油底殼側(cè)面測(cè)點(diǎn)8油底殼底面 測(cè)點(diǎn)9凸輪軸測(cè)點(diǎn)10油泵齒輪 測(cè)點(diǎn)11曲軸皮帶輪測(cè)點(diǎn)12排氣側(cè)近機(jī)體 測(cè)點(diǎn)13增壓器上端測(cè)點(diǎn)14空氣濾清器進(jìn)氣口

1.2.2試驗(yàn)方案

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輻射的空氣噪聲測(cè)量工程法及簡(jiǎn)易法》（GB/T 1859—2000）的相關(guān)要求進(jìn)行柴油機(jī)噪聲試驗(yàn)，試驗(yàn)初始階段，拆除了柴油機(jī)的冷卻風(fēng)扇和消聲器。試驗(yàn)時(shí)，將柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到規(guī)定工況，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)進(jìn)行噪聲測(cè)試：

（1）柴油機(jī)分別在標(biāo)定工況、最大扭矩工況及怠速工況運(yùn)行時(shí)，測(cè)量9個(gè)測(cè)點(diǎn)的噪聲聲壓級(jí)，并依據(jù)測(cè)試結(jié)果計(jì)算出整機(jī)平均聲壓級(jí)和聲功率級(jí)。

（2）以轉(zhuǎn)速和負(fù)荷為設(shè)計(jì)變量，選取柴油機(jī)四個(gè)主要工作轉(zhuǎn)速：1 500 r/min、1 800 r/min、3 200 r/min、3 600 r/min，在每一個(gè)轉(zhuǎn)速下測(cè)量負(fù)荷分別為25%、50%、75%、100%時(shí)的柴油機(jī)14個(gè)主要零部件測(cè)點(diǎn)的近場(chǎng)噪聲聲壓級(jí)，探明柴油機(jī)的主要噪聲源。

（3）依據(jù)近場(chǎng)噪聲的測(cè)試結(jié)果，為進(jìn)一步分析零部件聲源噪聲的形成機(jī)理，按外特性工況及標(biāo)定轉(zhuǎn)速下的負(fù)荷特性工況對(duì)柴油機(jī)近場(chǎng)噪聲較高的零部件進(jìn)行頻譜分析，采樣頻率范圍為20 Hz～8 000 Hz。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 柴油機(jī)整機(jī)噪聲測(cè)量與分析

圖2 三種工況下噪聲測(cè)試結(jié)果

柴油機(jī)分別在標(biāo)定工況、最大扭矩工況和怠速工況穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，按照準(zhǔn)工程9點(diǎn)測(cè)量法測(cè)量柴油機(jī)的整機(jī)噪聲水平，并依據(jù)測(cè)量結(jié)果計(jì)算出整機(jī)的平均聲壓級(jí)和聲功率級(jí)，結(jié)果如圖2所示。可以看出：標(biāo)定工況運(yùn)行時(shí)，測(cè)點(diǎn)2和測(cè)點(diǎn)3的噪聲聲壓級(jí)最大，分別為97.2 dB(A)、97.0 dB(A)，主要為排氣端和柴油機(jī)前端；其次為測(cè)點(diǎn)1和測(cè)點(diǎn)4，分別對(duì)應(yīng)柴油機(jī)的飛輪端和油泵端，且油泵端比飛輪端的聲壓級(jí)高0.9 dB(A)。最大扭矩點(diǎn)工況運(yùn)行時(shí)，測(cè)點(diǎn)4和測(cè)點(diǎn)7的噪聲聲壓級(jí)最大，分別為90.9 dB(A)、90.6 dB(A)，位于柴油機(jī)的油泵端以及柴油機(jī)的前端側(cè)與油泵側(cè)的上交點(diǎn)；測(cè)點(diǎn)5的噪聲聲壓級(jí)最小，為83.4 dB(A)，位于柴油機(jī)排氣側(cè)與飛輪側(cè)的上交點(diǎn)處，表明最大扭矩點(diǎn)時(shí)的主要噪聲區(qū)域?yàn)椴裼蜋C(jī)前端與油泵端的上交點(diǎn)處。怠速工況運(yùn)行時(shí)，測(cè)點(diǎn)2、測(cè)點(diǎn)3、測(cè)點(diǎn)4處的噪聲聲壓級(jí)較大，分別為74.9 dB(A)、76.0 dB(A)、75.1 dB(A)，噪聲最大測(cè)點(diǎn)位于柴油機(jī)前端。通過(guò)9點(diǎn)測(cè)量結(jié)果計(jì)算出標(biāo)定工況、最大扭矩工況、怠速工況的平均聲壓級(jí)分別為94.9 dB(A)、89.1 dB(A)、73.3 dB(A)，聲功率級(jí)分別為109.4 dB(A)、103.4 dB(A)、87.8 dB(A)；與標(biāo)定工況和最大扭矩工況相比，怠速時(shí)柴油機(jī)的平均聲壓級(jí)和聲功率級(jí)均由明顯下降，主要是因?yàn)樵诘∷俟r運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速較低，并且不存在負(fù)荷，進(jìn)氣以及排氣等引起的氣體流動(dòng)性噪聲以及零部件產(chǎn)生的機(jī)械噪聲大幅減小，因此這部分噪聲對(duì)整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)率明顯下降，使得柴油機(jī)的整機(jī)噪聲明顯降低。

2.2 零部件近場(chǎng)噪聲分析

為進(jìn)一步探究柴油機(jī)的主要噪聲源，對(duì)14個(gè)主要零部件進(jìn)行近場(chǎng)噪聲測(cè)量，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速分別1 500 r/min、1 800 r/min、3 200 r/min、3 600 r/min時(shí)，按負(fù)荷特性運(yùn)行，測(cè)得的零部件近場(chǎng)噪聲試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。可以看出，隨柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷的增加，零部件各測(cè)點(diǎn)近場(chǎng)噪聲基本呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，且當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到3 200 r/min時(shí)，柴油機(jī)負(fù)荷對(duì)各零部件近場(chǎng)噪聲的影響逐漸減弱。對(duì)比不同工況下的零部件近場(chǎng)噪聲，由圖3(a)可以看出，轉(zhuǎn)速為1 500 r/min時(shí)，零部件近場(chǎng)噪聲較高的測(cè)點(diǎn)主要為油底殼底面、凸輪軸、曲軸皮帶輪、空氣濾清器進(jìn)氣口；當(dāng)負(fù)荷為25%時(shí)，空氣濾清器進(jìn)氣口噪聲聲壓級(jí)最大，為97.9 dB(A)；當(dāng)負(fù)荷大于25%時(shí)，曲軸皮帶輪噪聲聲壓級(jí)最大。由圖3(b)可以看出，柴油機(jī)按1 800 r/min負(fù)荷特性運(yùn)行時(shí)，噪聲較高的部位分別為燃油泵、附件箱、曲軸皮帶輪、空氣濾清器進(jìn)氣口，其中近場(chǎng)噪聲聲壓級(jí)最大的測(cè)點(diǎn)為空氣濾清器進(jìn)氣口，當(dāng)負(fù)荷由25%增加到100%時(shí)，聲壓級(jí)增加了1.7 dB(A)。由圖3(c)可以看出，轉(zhuǎn)速為3 200 r/min時(shí)，近場(chǎng)噪聲較高的部位分別為燃油泵、附件箱、油底殼底面、曲軸皮帶輪、空氣濾清器進(jìn)口；當(dāng)負(fù)荷為25%時(shí)，空氣濾清器進(jìn)氣口噪聲聲壓級(jí)最大，為105.3 dB(A)，當(dāng)負(fù)荷大于25%時(shí)，燃油泵的噪聲聲壓級(jí)最大。由圖3(d)可以看出，標(biāo)定轉(zhuǎn)速時(shí)，近場(chǎng)噪聲較高的部位分別為燃油泵、附件箱、油底殼側(cè)面、油底殼底面、曲軸皮帶輪；當(dāng)負(fù)荷分別為25%、75%時(shí)，油底殼底面的噪聲聲壓級(jí)最大，分別為109.0 dB(A)、108.7 dB(A)，當(dāng)負(fù)荷分別為50%、100%時(shí)，附件箱的噪聲聲壓級(jí)最大。綜上各轉(zhuǎn)速下的零部件近場(chǎng)噪聲測(cè)試結(jié)果表明，柴油機(jī)的主要噪聲源為空氣濾清器、油底殼、曲軸皮帶輪、燃油泵等零部件，次要噪聲源主要為附件箱、凸輪軸、油泵齒輪等零部件。

2.3 主要噪聲源頻譜分析

為進(jìn)一步研究不同零部件聲源噪聲的形成機(jī)理，選取近場(chǎng)噪聲最高的三個(gè)零部件（燃油泵、油底殼、空氣濾清器）進(jìn)行頻譜分析，探明主要噪聲源的形成機(jī)理。

2.3.1燃油泵

圖4為柴油機(jī)分別按外特性工況及標(biāo)定轉(zhuǎn)速工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的燃油泵表面噪聲的1/3倍頻程頻譜圖。由圖4(a)可以看出，當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)? 500 r/min上升到1 800 r/min時(shí)，各頻率段噪聲的聲壓級(jí)基本不發(fā)生變化；當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速高于1 800 r/min時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速的升高，各頻率段噪聲的聲壓級(jí)有所增加。由圖4(b)中可以看出，標(biāo)定轉(zhuǎn)速時(shí)，隨負(fù)荷的增加，各頻率段對(duì)應(yīng)的噪聲聲壓級(jí)變化不明顯。噪聲頻率在63 Hz和125 Hz附近出現(xiàn)兩個(gè)聲壓級(jí)的峰值，其中，第一個(gè)峰值對(duì)應(yīng)的頻率與曲軸在標(biāo)定轉(zhuǎn)速下的固有頻率（1= 60 Hz）相對(duì)應(yīng)；第二個(gè)峰值與柴油機(jī)著火頻率、噴油泵工作頻率以及二階往復(fù)慣性力的作用頻率（2=120 Hz）相吻合。

圖4 油泵表面噪聲1/3倍頻程頻譜圖

2.3.2油底殼

在外特性及3 600 r/min負(fù)荷特性條件下測(cè)得的油底殼表面噪聲1/3倍頻程頻譜測(cè)試結(jié)果如圖5所示。由圖5(a)可以看出，隨轉(zhuǎn)速的增加，低頻率段的噪聲聲壓級(jí)基本保持不變；當(dāng)頻率大于500 Hz時(shí)，隨轉(zhuǎn)速的增加，高頻率段對(duì)應(yīng)的噪聲聲壓級(jí)有所升高。由圖5(b)可以看出，當(dāng)轉(zhuǎn)速保持一定時(shí)，隨負(fù)荷的增加，各頻率段噪聲聲壓級(jí)的變化趨勢(shì)基本保持一致，且對(duì)應(yīng)的噪聲聲壓級(jí)值大小基本相同。在頻率63 Hz處有一峰值，與曲軸在標(biāo)定轉(zhuǎn)速下的固有頻率相一致；在頻率125 Hz附近出現(xiàn)一峰值，與柴油機(jī)著火頻率、噴油泵工作頻率以及二階往復(fù)慣性力的作用頻率相吻合。

圖5 油底殼表面噪聲1/3倍頻程頻譜圖

2.3.3空氣濾清器

在外特性及3 600 r/min負(fù)荷特性條件下測(cè)得的空氣濾清器表面噪聲1/3倍頻程頻譜結(jié)果如圖6所示。由圖6(a)可以看出，隨轉(zhuǎn)速的增加，各頻率段對(duì)應(yīng)的噪聲聲壓級(jí)變化不明顯。由圖6(b)可以看出，在轉(zhuǎn)速一定的條件下，噪聲聲壓級(jí)隨頻率的變化規(guī)律基本一致；隨負(fù)荷的增加，各頻率段對(duì)應(yīng)的噪聲聲壓級(jí)值無(wú)明顯變化，且在頻率為120 Hz～125 Hz以及頻率為315 Hz處都存在明顯峰位。在頻率為120 Hz～125 Hz 處的噪聲峰值，其頻率與周期性壓力脈動(dòng)的頻率相吻合（基頻3=120 Hz）；在頻率為315 Hz處的噪聲峰值，主要是由于當(dāng)進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)，進(jìn)氣管道變成了一端封閉一端開(kāi)口的等截面管道，在管道內(nèi)部易形成氣柱共振系統(tǒng)，從而產(chǎn)生氣柱共振噪聲，該系統(tǒng)的固有頻率4在315 Hz左右，與該峰值對(duì)應(yīng)的頻率相一致。

圖6 空氣濾清器表面噪聲1/3倍頻程頻譜圖

3 結(jié)論

（1）采用準(zhǔn)工程 9點(diǎn)測(cè)量法，測(cè)量柴油機(jī)的整機(jī)噪聲水平，標(biāo)定工況、最大扭矩工況及怠速工況的平均聲壓級(jí)分別為94.8 dB(A)、89.1 dB(A)、73.3 dB(A)，聲功率級(jí)分別為109.4 dB(A)、103.4 dB(A)、87.8 dB(A)。

（2）采用近場(chǎng)聲壓級(jí)法識(shí)別出空氣濾清器、油底殼、曲軸皮帶輪、燃油泵為柴油機(jī)的主要輻射噪聲源，附件箱、凸輪軸、油泵齒輪為柴油機(jī)的次要輻射噪聲源。

（3）燃油泵與油底殼的近場(chǎng)噪聲在頻率63 Hz附近出現(xiàn)噪聲峰值，與曲軸標(biāo)定轉(zhuǎn)速下的固有頻率相對(duì)應(yīng)；在頻率125 Hz附近的噪聲峰值，其頻率與柴油機(jī)著火頻率、噴油泵工作頻率以及二階往復(fù)慣性力的作用頻率相吻合?？諝鉃V清器的近場(chǎng)噪聲在頻率為120 Hz～125 Hz處有一個(gè)峰值，與周期性壓力脈動(dòng)頻率相吻合；當(dāng)頻率達(dá)到315 Hz時(shí)存在一個(gè)噪聲峰值，主要是由于氣柱共振所引起，該系統(tǒng)的固有頻率在315 Hz左右。

[1] 李兆文,舒歌群,衛(wèi)海橋,等.增壓前后柴油機(jī)燃燒噪聲的對(duì)比分析[J].內(nèi)燃機(jī)工程,2009,30(02):29-33.

[2] Gille L A, Marquis-Favre C, Weber R. Noise sensitivity and loudness derivative index for urban road traffic noise annoyance computation [J]. The Journal of the Acoustical Society of America, 2016, 140(6): 4307-4317.

[3] 陳旭,左言言.汽車起重機(jī)車外噪聲控制研究[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,32(6):1270-1274.

[4] 孫嵩松,李志遠(yuǎn),陸益民,等.基于聲強(qiáng)技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲源識(shí)別研究[J].汽車工程,2014,36(1):48-50.

[5] Boesch N J W.The development of low-noise DI diesel engines[J]. SAE transactions,1987:1522-1531.

[6] Brandi F K,Affenzeller J,Thien G E.Some strategies to meet future noise regulations for truck engines[J].SAE Transactions,1987:1510-1521.

[7] 梁興雨,舒歌群.柴油機(jī)噪聲源的識(shí)別及降噪研究[J].兵工學(xué)報(bào), 2006,27(4):587-591.

[8] 呂興才,黃震.柴油機(jī)噪聲源的聲強(qiáng)識(shí)別方法[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào), 2004,35(5):51-54.

Noise Characteristic Test and Noise Source Identification Analysis of Vehicle Diesel Engine

QU Lei, XIE Weian, SHI Jiangbin, FAN Dengzhu

( School of Automotive and Traffic Engineering, Nantong Vocational University, Jiangsu Nantong 226007 )

In order to identify the main noise sources of a vehicle diesel engine, the quasi engineering 9-point measurement method was used to measure the noise level of diesel engine. According to the test results, the near-field sound pressure level method was used to measure the near-field noise of the parts with high noise, which can explore the main noise sources of the diesel engine. Through the spectrum analysis, the formation mechanism of the main noise sources was clarified. The results show that the sound power level of diesel engine under calibration condition, maximum torque condition and idle speed condition are 109.4dB(A),103.4dB(A)and 87.8dB(A)respectively. The main radiation noise sources of diesel engine are fuel pump, oil pan, air filter and crankshaft pulley. The near-field noise of fuel pump and oil pan have a peak value near 63Hz and 125Hz, it is consistent with the natural frequency of crankshaft at the rated speed and the ignition frequency of diesel engine. The near-field noise of air filter has a peak value at the frequency of 120Hz～125Hz,315 Hz it is consistent with periodic pressure fluctuation and gas column resonance frequency.

Diesel engine; Radiated noise; Sound power level; Frequency

A

1671-7988(2021)22-108-05

U262.11

A

1671-7988(2021)22-108-05

CLC NO.: U262.11

瞿磊（1987—），男，博士，講師，就職于南通職業(yè)大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院，主要研究方向：柴油機(jī)燃燒與噪聲控制。

南通市市級(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目（JC2021166），江蘇高?！扒嗨{(lán)工程”資助。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.022.028