柴油机燃烧噪声影响机理及控制研究
发布时间：2020-12-25 23:26
随着人民生活水平的不断改善,汽车保有量剧增,对汽车的综合性能的要求不断提高,NVH技术研究已发展成为汽车研究领域中的主要内容之一。发动机噪声是汽车的主要噪声源之一,也是其它噪声产生的基础,因此控制发动机噪声具有重要的现实意义。随着乘用车柴油化技术在国内的发展,乘用车柴油化成为一个备受关注的方向,柴油机怠速噪声主要是燃烧噪声;车用柴油车在实际运转中经常处于瞬态工况,瞬态工况燃烧噪声通常比同转速、同负荷稳态工况的燃烧噪声大。因此,本文在对柴油机稳态工况影响机理和控制研究的基础上,开展了柴油机怠速工况和瞬态工况燃烧噪声的控制研究,提出了可行的控制策略。论文首先以直喷式柴油机为研究对象,通过测试增压前后燃烧噪声及影响燃烧噪声的因素,分析增压对柴油机燃烧噪声的影响机理。增压在中速中负荷工况对燃烧噪声的影响较大,能使大部分工况燃烧噪声降低1dB。增压主要是通过改变压力升高率最大值和缸内压力高频振荡影响燃烧噪声,且增压引起燃烧室壁面温度的变化也是影响燃烧噪声的因素之一。设计合理的废气再循环(EGR)系统,开展EGR对柴油机燃烧噪声影响的机理研究。研究结果表明:在保证功率损失在6%以内,EGR使得中低...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
内燃机噪声源示意图
图 2-6 试验装置示意图3.2 实验设备数据采集设备采用的是美国 Ioteck 公司的 WaveBook512 高速数据采集扩展为 16 通道并行采集。采集分析软件为 National Instrument 公司sylab7. 03 数据分析软件。根据采样原理，保证所采集的信号不失真的必要是采样频率大于信号最高频率的两倍。针对缸内压力信号的采样频率，如果CA 采样一次，则采样频率为：fSAN=360n/60=6n，试验所采集的信号的最高转速为 3000r/min，则转角分辨率为 1°CA 的最高采样频率为N=360*3000/60=18kHz；另外，对缸内压力信号进行 FFT 频谱分析时，内燃内压力级达到 10kHz，则采样频率应取 20kHz 以上。综合转角分辨率为 1°需要的最高采样频率为 18kHz，以 40 kHz 的采样频率进行数据采集，足够数据采集和分析精度。由于工况突变时，燃烧室表面温度梯度变化较大[81 试 验 采 用 了 两 支 美 国 NANMAC 公 司 的 非 接 地 式 快 速 响 应 热 电
缸径/mm 100行程/mm 115压缩比 17:1燃烧室 直喷 w 型燃烧室活塞总排量(L) 3.612最大扭矩/转速(N.m/r/min) 230/2000~2200标定功率/转速(kw/(r/min)) 66.2/3200验用到的设备主要有：AVL 动态测功机，WaveBook512 高速数据采试设备，温度和压力传感器，光电编码器，电压和电荷放大器和 仪等。在 EGR 试验中，通过调节背压阀开度和 EGR 阀开度实现率，整个试验系统的布置如图 2-12 所示。采集分析软件为 Nent 公司的 Dasylab7. 03 数据分析软件，根据上一章节的分析，本0kH 采样频率进行数据的采集。使用 AVL 测功机的操作台的记录功气的温度，压力和发动机转速，转矩以及功率的变化，实现 EGR率变化影响的兼顾。
【参考文献】：
期刊论文
[1]预喷射对柴油机燃烧噪声的影响[J]. 王平,宋希庚,薛冬新,周海涛,孙有根. 燃烧科学与技术. 2008(06)
[2]EGR技术在柴油机上的应用[J]. 胡文君. 小型内燃机与摩托车. 2008(01)
[3]预喷射控制柴油机燃烧噪声的试验研究[J]. 周海涛,薛冬新,王平,宋希庚. 车用发动机. 2007(02)
[4]废气再循环系统在车用发动机上的应用研究[J]. 林建华,倪计民. 车用发动机. 2007(02)
[5]柴油机EGR系统的应用技术分析[J]. 邹敏,孙跃东,张振东. 机械设计与制造. 2006(11)
[6]生物制气-柴油双燃料发动机的燃烧噪声[J]. 汤东,来超峰,胡正权,罗福强. 江苏大学学报(自然科学版). 2006(05)
[7]利用预喷射降低柴油机低速全负荷黑烟排放[J]. 刘雄,张惠明,纪丽伟. 内燃机学报. 2006(04)
[8]预喷射对柴油机 NO_x 排放生成的影响[J]. 刘雄,纪丽伟. 现代车用动力. 2005(04)
[9]利用小波分析技术研究燃烧压力高频振荡[J]. 卫海桥,舒歌群. 天津大学学报. 2004(07)
[10]内燃机缸内压力与燃烧噪声[J]. 卫海桥,舒歌群. 燃烧科学与技术. 2004(01)
博士论文
[1]直喷式共轨柴油机燃烧噪声的研究[D]. 王平.大连理工大学 2008
[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
[3]直喷式柴油机瞬态工况燃烧噪声激励机理研究[D]. 卫海桥.天津大学 2004
硕士论文
[1]预喷射控制燃烧噪声的仿真计算与试验研究[D]. 周海涛.大连理工大学 2006
[2]预喷射对高压共轨柴油机燃烧影响的模拟研究[D]. 吴贻君.吉林大学 2007
本文编号：2938583
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
内燃机噪声源示意图
图 2-6 试验装置示意图3.2 实验设备数据采集设备采用的是美国 Ioteck 公司的 WaveBook512 高速数据采集扩展为 16 通道并行采集。采集分析软件为 National Instrument 公司sylab7. 03 数据分析软件。根据采样原理，保证所采集的信号不失真的必要是采样频率大于信号最高频率的两倍。针对缸内压力信号的采样频率，如果CA 采样一次，则采样频率为：fSAN=360n/60=6n，试验所采集的信号的最高转速为 3000r/min，则转角分辨率为 1°CA 的最高采样频率为N=360*3000/60=18kHz；另外，对缸内压力信号进行 FFT 频谱分析时，内燃内压力级达到 10kHz，则采样频率应取 20kHz 以上。综合转角分辨率为 1°需要的最高采样频率为 18kHz，以 40 kHz 的采样频率进行数据采集，足够数据采集和分析精度。由于工况突变时，燃烧室表面温度梯度变化较大[81 试 验 采 用 了 两 支 美 国 NANMAC 公 司 的 非 接 地 式 快 速 响 应 热 电
缸径/mm 100行程/mm 115压缩比 17:1燃烧室 直喷 w 型燃烧室活塞总排量(L) 3.612最大扭矩/转速(N.m/r/min) 230/2000~2200标定功率/转速(kw/(r/min)) 66.2/3200验用到的设备主要有：AVL 动态测功机，WaveBook512 高速数据采试设备，温度和压力传感器，光电编码器，电压和电荷放大器和 仪等。在 EGR 试验中，通过调节背压阀开度和 EGR 阀开度实现率，整个试验系统的布置如图 2-12 所示。采集分析软件为 Nent 公司的 Dasylab7. 03 数据分析软件，根据上一章节的分析，本0kH 采样频率进行数据的采集。使用 AVL 测功机的操作台的记录功气的温度，压力和发动机转速，转矩以及功率的变化，实现 EGR率变化影响的兼顾。
【参考文献】：
期刊论文
[1]预喷射对柴油机燃烧噪声的影响[J]. 王平,宋希庚,薛冬新,周海涛,孙有根. 燃烧科学与技术. 2008(06)
[2]EGR技术在柴油机上的应用[J]. 胡文君. 小型内燃机与摩托车. 2008(01)
[3]预喷射控制柴油机燃烧噪声的试验研究[J]. 周海涛,薛冬新,王平,宋希庚. 车用发动机. 2007(02)
[4]废气再循环系统在车用发动机上的应用研究[J]. 林建华,倪计民. 车用发动机. 2007(02)
[5]柴油机EGR系统的应用技术分析[J]. 邹敏,孙跃东,张振东. 机械设计与制造. 2006(11)
[6]生物制气-柴油双燃料发动机的燃烧噪声[J]. 汤东,来超峰,胡正权,罗福强. 江苏大学学报(自然科学版). 2006(05)
[7]利用预喷射降低柴油机低速全负荷黑烟排放[J]. 刘雄,张惠明,纪丽伟. 内燃机学报. 2006(04)
[8]预喷射对柴油机 NO_x 排放生成的影响[J]. 刘雄,纪丽伟. 现代车用动力. 2005(04)
[9]利用小波分析技术研究燃烧压力高频振荡[J]. 卫海桥,舒歌群. 天津大学学报. 2004(07)
[10]内燃机缸内压力与燃烧噪声[J]. 卫海桥,舒歌群. 燃烧科学与技术. 2004(01)
博士论文
[1]直喷式共轨柴油机燃烧噪声的研究[D]. 王平.大连理工大学 2008
[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
[3]直喷式柴油机瞬态工况燃烧噪声激励机理研究[D]. 卫海桥.天津大学 2004
硕士论文
[1]预喷射控制燃烧噪声的仿真计算与试验研究[D]. 周海涛.大连理工大学 2006
[2]预喷射对高压共轨柴油机燃烧影响的模拟研究[D]. 吴贻君.吉林大学 2007
本文编号：2938583
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