基于喷油策略的柴油机燃烧噪声及声品质性能优化研究
发布时间：2021-11-14 21:51
随着汽车产业的飞速发展,车辆噪声性能越来越受到人们重视,已经成为反映其产品综合竞争力的重要指标之一,而人们对噪声的评价指标,也逐渐由传统声学参数向心理声学参数覆盖。柴油机在怠速与低速中小负荷工况下,燃烧噪声占主导地位,对整机噪声性能,特别是声品质具有重要影响。因此,本文针对某车用柴油机,从喷油策略的角度出发,对低速中小负荷工况下的燃烧噪声与声品质变化规律进行研究,并通过多喷油参数优化提升整机噪声性能。首先,搭建了试验样机燃烧过程与噪声性能的同步测试与分析平台,确立了用于柴油机噪声评价的心理声学参数,并给出了燃烧噪声的计算与分析方法。同时,将燃烧过程气缸压力分解为三个部分,分析气缸压力级频谱的影响因素,确立了压力高频振荡的临界滤波频率,提出了一种基于分段式燃烧压力振荡的声品质评价方法。其次,探究了喷油参数对燃烧噪声和声品质的影响规律,并分析总结了声品质参数与燃烧过程的相关性。结果表明:在燃烧噪声方面,其受主喷正时和共轨压力影响,规律均大致呈现单调变化趋势;随预喷间隔和油量增加,则呈现先减小后增加的变化规律。而整机噪声受燃烧噪声影响较为明显,与之变化规律大致相同。在声品质方面,除波动度参数...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
柴油机试验台架示意图
图 2.2 柴油机试验台架实物照片Fig. 2.2 Photographs of the test bench for the diesel engine.1.2 燃烧过程测试系统燃烧过程测试系统主要包括气缸压力传感器、角标仪、电荷放大器和燃烧分析仪等表 2.2 所示。气缸压力传感器安装在柴油机第四缸预热塞位置，采集到压力信号后过电荷放大器接入燃烧分析仪。角标仪安装在柴油机前端，用于同步转角信号，具装位置如图 2.3 所示。气缸压力每隔 0.1°CA 进行一次采集，为保证试验结果的准，每个工况采集 50 个循环并进行平均处理。表 2.2 燃烧过程测试系统主要设备Tab. 2.2 Main equipment for combustion process test system设备名称 型号规格 生产厂家压力传感器 Kistler65014548 瑞士 Kistler 公司角标仪 365C 奥地利 AVL 公司电荷放大器 MICRO IFEM 奥地利 AVL 公司
(a)压力传感器安装位置 (b)角标仪安装位置图 2.3 燃烧过程测试装备安装示意图Fig. 2.3 Installation diagram of combustion process test equipment.1.3 噪声性能测试系统噪声性能测试系统主要包括传声器、噪声采集器、连接线与噪声分析软件等，具表 2.3 所示。噪声试验根据国标《GB1859.1-2015 往复式内燃机声压法声功率级的方法》进行，采用九点法进行测点布置。同时，在发动机第四缸表面 10cm 处垂直近场测点，用于更好地分析燃烧过程对柴油机噪声性能的影响，具体噪声测点布置 2.4 所示。试验过程中，为实现噪声与气缸压力信号同步采集，将角标仪同时接入 LM集器中，LMS 采集器与燃烧分析仪接入同一电脑，在采集气缸压力同时触发噪声采号，对噪声数据进行记录。进排气、中冷器等管路均用隔音棉进行包裹，以保证噪试的准确性。表 2.3 噪声性能测试系统主要设备Lab. 2.3 Main equipment for noise performance test system
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市交通噪声影响因子及防治对策研究[J]. 刘敬武. 环境与发展. 2017(10)
[2]共轨压力对柴油机噪声及声品质的影响[J]. 张庆辉,郝志勇,张焕宇,郑康. 中南大学学报(自然科学版). 2016(03)
[3]Mechanism and optimization of fuel injection parameters on combustion noise of DI diesel engine[J]. 张庆辉,郝志勇,郑旭,杨文英,毛杰. Journal of Central South University. 2016(02)
[4]汽油机燃烧压力与燃烧噪声分析[J]. 翟俊萌,吴坚,边强,张志强,高文志. 机械科学与技术. 2015(12)
[5]基于EEMD-HT与LSSVM的柴油机辐射噪声品质预测技术[J]. 毕凤荣,李琳,张剑,马腾. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2017(01)
[6]汽油-天然气双燃料发动机噪声粗糙度分析[J]. 毛杰,郝志勇,张庆辉,郑旭. 汽车工程. 2015(03)
[7]柴油机缸内燃烧激励的振动响应机理研究[J]. 刘建敏,李晓磊,乔新勇,李春日,郭巍. 车用发动机. 2014(03)
[8]汽车发动机启动声品质评价与分析[J]. 徐中明,夏小均,贺岩松,张志飞. 振动与冲击. 2014(11)
[9]车内噪声烦恼度的声品质分析[J]. 李芳,左言言. 噪声与振动控制. 2013(03)
[10]基于支持向量机的柴油机噪声品质客观评价参量权重分析[J]. 张俊红,何文运,刘海,张桂昌,王健. 振动与冲击. 2013(11)
博士论文
[1]直喷式柴油机燃烧噪声机理及优化方法研究[D]. 张庆辉.浙江大学 2017
[2]内燃机噪声控制技术及声辐射预测研究[D]. 梁兴雨.天津大学 2006
本文编号：3495410
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
柴油机试验台架示意图
图 2.2 柴油机试验台架实物照片Fig. 2.2 Photographs of the test bench for the diesel engine.1.2 燃烧过程测试系统燃烧过程测试系统主要包括气缸压力传感器、角标仪、电荷放大器和燃烧分析仪等表 2.2 所示。气缸压力传感器安装在柴油机第四缸预热塞位置，采集到压力信号后过电荷放大器接入燃烧分析仪。角标仪安装在柴油机前端，用于同步转角信号，具装位置如图 2.3 所示。气缸压力每隔 0.1°CA 进行一次采集，为保证试验结果的准，每个工况采集 50 个循环并进行平均处理。表 2.2 燃烧过程测试系统主要设备Tab. 2.2 Main equipment for combustion process test system设备名称 型号规格 生产厂家压力传感器 Kistler65014548 瑞士 Kistler 公司角标仪 365C 奥地利 AVL 公司电荷放大器 MICRO IFEM 奥地利 AVL 公司
(a)压力传感器安装位置 (b)角标仪安装位置图 2.3 燃烧过程测试装备安装示意图Fig. 2.3 Installation diagram of combustion process test equipment.1.3 噪声性能测试系统噪声性能测试系统主要包括传声器、噪声采集器、连接线与噪声分析软件等，具表 2.3 所示。噪声试验根据国标《GB1859.1-2015 往复式内燃机声压法声功率级的方法》进行，采用九点法进行测点布置。同时，在发动机第四缸表面 10cm 处垂直近场测点，用于更好地分析燃烧过程对柴油机噪声性能的影响，具体噪声测点布置 2.4 所示。试验过程中，为实现噪声与气缸压力信号同步采集，将角标仪同时接入 LM集器中，LMS 采集器与燃烧分析仪接入同一电脑，在采集气缸压力同时触发噪声采号，对噪声数据进行记录。进排气、中冷器等管路均用隔音棉进行包裹，以保证噪试的准确性。表 2.3 噪声性能测试系统主要设备Lab. 2.3 Main equipment for noise performance test system
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市交通噪声影响因子及防治对策研究[J]. 刘敬武. 环境与发展. 2017(10)
[2]共轨压力对柴油机噪声及声品质的影响[J]. 张庆辉,郝志勇,张焕宇,郑康. 中南大学学报(自然科学版). 2016(03)
[3]Mechanism and optimization of fuel injection parameters on combustion noise of DI diesel engine[J]. 张庆辉,郝志勇,郑旭,杨文英,毛杰. Journal of Central South University. 2016(02)
[4]汽油机燃烧压力与燃烧噪声分析[J]. 翟俊萌,吴坚,边强,张志强,高文志. 机械科学与技术. 2015(12)
[5]基于EEMD-HT与LSSVM的柴油机辐射噪声品质预测技术[J]. 毕凤荣,李琳,张剑,马腾. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2017(01)
[6]汽油-天然气双燃料发动机噪声粗糙度分析[J]. 毛杰,郝志勇,张庆辉,郑旭. 汽车工程. 2015(03)
[7]柴油机缸内燃烧激励的振动响应机理研究[J]. 刘建敏,李晓磊,乔新勇,李春日,郭巍. 车用发动机. 2014(03)
[8]汽车发动机启动声品质评价与分析[J]. 徐中明,夏小均,贺岩松,张志飞. 振动与冲击. 2014(11)
[9]车内噪声烦恼度的声品质分析[J]. 李芳,左言言. 噪声与振动控制. 2013(03)
[10]基于支持向量机的柴油机噪声品质客观评价参量权重分析[J]. 张俊红,何文运,刘海,张桂昌,王健. 振动与冲击. 2013(11)
博士论文
[1]直喷式柴油机燃烧噪声机理及优化方法研究[D]. 张庆辉.浙江大学 2017
[2]内燃机噪声控制技术及声辐射预测研究[D]. 梁兴雨.天津大学 2006
本文编号：3495410
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