Шума двигателя


ШУМ ДИЗЕЛЕЙ

ШУМ ДИЗЕЛЕЙ

Дизель наиболее часто используют в сухопутных и морских транспортных средствах. Его также широко применяют в стационарных и переносных силовых установках для привода электрогенераторов, насосов и компрессоров. Особенности проблемы, связанные с шумом дизельного двигателя в транспортных средствах, будут рассмотрены в главе 23. При использовании дизельных двигателей для стационарных установок соображения массы и габаритов не имеют решающего значения, в этом случае шум дизеля можно уменьшить с помощью хорошо опробированных средств, используемых для борьбы с шумом, о чем и пойдет речь в данной главе.[ ...]

В этой главе не рассмотрены методы снижения шума в самом источнике его возникновения, так как они относятся к специальной технической литературе. Относительное значение каждого из указанных выше источников шума и рабочие характеристики, которые оказывают влияние на излучение шума, рассмотрены здесь в общих чертах. Различные типы двигателей имеют различные шумовые характеристики. Поэтому приведенные ниже данные об уровнях шума можно использовать только в качестве справочных, при предварительном проектировании или при отсутствии соответствующих данных, представляемых изготовителем дизеля.[ ...]

Шум, излучаемый корпусом. Главной причиной возникновения шума, излучаемого корпусом двигателя, является периодическое увеличение давления в цилиндрах при хаотическом сгорании топлива, что вызывает вибрацию наружных поверхностей двигателя. Быстрые и мощные повышения давления в цилиндрах дизеля вызывают образование шума высокого уровня со спектром в диапазоне от 500 до 3000 Гц. Турбонаддув обеспечивает более равномерное сгорание топлива и в большинстве случаев способствует снижению шума, излучаемого от корпуса. Уровень шума двигателя больше всего зависит от скорости его работы. Он обычно увеличивается на 9—12 дБ при удвоении частоты вращения двигателя. Большое значение имеет диаметр цилиндров При одинаковой мощности двигатели с большими отношениями хода поршня к диаметру или с большим количеством цилиндров обычно менее шумны. В отличие от двигателей, работающих на бензине, для дизелей разница уровней шума при работе без нагрузки и при полной нагрузке невелика.[ ...]

Турбонаддув (турбонаддувочный агрегат работает на выпускных газах) снижает шум на выпуске на 6—10 дБ, способствуя, как уже указывалось, более равномерному сгоранию топлива.[ ...]

Шум на впуске. Шум на впуске образуется в результате постоянного прерывания потока воздуха, проходящего через каналы при открывании и закрывании соответствующего клапана. Уровень шума на впуске в значительной мере определяется нагрузкой двигателя и увеличивается на 10—15 дБ при работе двигателя при полной нагрузке по сравнению с работой без нагрузки. При использовании турбонаддува шум компрессора (типа высокооборотного центробежного) излучается также от впускного трубопровода. Шум турбонаддувочного агрегата характеризуется дискретным тоном на гармониках и основной частоте работы лопастей обычно в диапазоне от 2 до 4 кГц.[ ...]

Шум вспомогательных механизмов дизеля. Шум от вспомогательных механизмов дизеля, особенно от охлаждающего вентилятора, инжекторного насоса и электрооборудования, может значительно увеличить общий уровень шума двигателя. При использовании обычных средств борьбы с шумом эти источники шума можно рассматривать как основные. По уровню излучаемый ими шум можно приравнять к шуму корпуса двигателя.[ ...]

Звукоизоляция. В зависимости от назначения дизельного двигателя звукоизоляция может иметь вид строительной конструкции в здании, акустических ограждений в машинном отделении судна, звукоизолирующего кожуха или бокса. Но основные принципы остаются общими для всех видов звукоизолирующих ограждений: силовая установка должна быть полностью ограждена со всех сторон герметичной конструкцией. При этом ограждение не должно препятствовать вентиляции, обеспечивая доступ воздуха, необходимого для охлаждения и работы двигателя. Выпускные газы отводятся за пределы ограждения.[ ...]

Основные принципы звукоизоляции можно показать на примере ограждения для установки дизель-генератора переменного тока мощностью 350 кВА с приводом от двигателя мощностью лриблизительно 321 кВт. Система охлаждения установки такого типа обычно представлена водяным радиатором и вентилятором с приводом от двигателя.[ ...]

Общие требования по количеству охлаждающего воздуха для дизелей, работающих в различных температурных режимах, можно определить по графику, представленному на рис. 17.4 (но лучше следует использовать соответствующие данные изготовителя, если они есть). Из этого графика следует, что для работы двигателя мощностью 321 кВт требуется минимально 15 м3/с охлаждающего воздуха. Приблизительно 90% общего охлаждения обеспечивается водяным радиатором. При первоначальных расчетах можно пренебречь всасываемым воздухом, который составляет приблизительно 2—3% общего объема охлаждающего двигатель воздуха.[ ...]

Если для уменьшения шума необходимо герметичное ограждение, то охлаждающий воздух должен поступать и выходить из звукоизолирующего ограждения через соответствующие глушители так, чтобы полностью были использованы возможности ограждения по снижению шума. На рис. 17.5 показано обычное снижение уровня шума с помощью глушителей на выпуске.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Таблицы к данной главе:

Вернуться к оглавлению

ru-safety.info

Шум - двигатель - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Шум - двигатель

Cтраница 1

Шум двигателей распространяется медленнее фронта ударной волны, создаваемой сверхзвуковым самолетом.  [1]

Уровень шума двигателей, работающих без нагрузки, равен 50 - 55, дб.  [3]

Проблема шума двигателя все еще не решена. Она также может быть разрешена, возможно, что за счет некоторого удорожания и, таким образом, вопрос сводится к отысканию компромиссного решения с учетом стоимости и чрезмерной шумности двигателя. Запах топлива, если он действительно ограничивает сбыт, несомненно, удастся устранить. Следует добавить еще четвертую проблему - стоимость быстроходного дизеля. Я считаю, что для возможности конкуренции с бензиновыми двигателями стоимость дизелей этого класса должна быть снижена.  [4]

Уровни шума двигателей внутреннего сгорания ( ЛВС) зависят от его конструктивных и рабочих характеристик и возрастают примерно на 6 дБ при удвоении рабочего объема двигателя. При удвоении скоростного режима работы ДВС возрастают скорости потоков газа на впуске и выпуске, скорости движения деталей.  [5]

Для измерения шума двигателей применяются шумомеры. Приемным устройством шумомера является измерительный микрофон. Акустический сигнал в шумомере преобразуется в электрический, который после соответствующего усиления поступает к регистрирующему прибору.  [6]

Для уменьшения шума двигателя, вызванного магнитострик-ционным эффектом, от высокочастотных составляющих тока двигателя используют выходной фильтр либо увеличивают частоту коммутации ШИМ, а иногда применяют и то, и другое.  [7]

Трубопровод должен снижать шум двигателя.  [8]

Соотношения отдельных составляющих шума двигателей различных типов приведены на рис. 35, из которого следует, что главным источником шума ТРД является реактивная струя, а на дроссельных режимах - турбина. Основным источником шума ДТРД с малой и особенно с большой степенью двухконтурности является вентилятор, причем общий уровень шума ДТРД ниже, чем ТРД.  [10]

Следует прислушиваться к шуму двигателя, агрегатов силовой передачи и ходовой системы трактора; при появлении ненормальных шумов и стуков немедленно остановить трактор и двигатель, выявить причину неисправности и устранить ее.  [11]

Ровная однообразная дорога, монотонный шум двигателя, равномерные колебания вызывают сонливость. Водитель начинает дремать, а иногда и засыпает. Моменты потери бдительности во время длительной езды чаще всего кратковременны. После мгновенного провала наступает период бодрствования. Однако именно в момент такой кратковременной потери бдительности возможно дорожно-транспортное происшествие. При длительных поездках необходимо периодически делать остановки, во время которых следует выйти из кабины и выполнить несколько физических упражнений.  [12]

Изменение тона и силы шума двигателя, появление легких стуков или признаков задевания ( чиркание), как правило, указывают на появление в двигателе дефекта. Например, легкие глухие стуки - чиркание, явно указывающие на наличие задевания внутри двигателя, чаще всего возникают при выпадании клиньев из пазов статора. При срабатывании пальцев или зубьев полумуфг иногда появляются стуки в подшипниках скольжения, сопровождаемые часто повышенным нагревом подшипника из-за трения галтелью на валу ротора о торец вкладыша. При обрыве стержней обмотки ротора появляется шум, периодически меняющийся с частотой скольжения ротора. Изменение шума, появление стуков могут быть вызваны также ослаблением крепления деталей и частей двигателя, попаданием в двигатель посторонних предметов.  [13]

Кожухи применяют для локализации шума двигателей, компрессоров, гвоздильных станков и другого промышленного оборудования. Они могут быть изготовлены из металла, дерева, пластмассы, стекла и других материалов в зависимости от степени пожарной опасности производства, технологических и производственных возможностей. Чаще они выполняются из металла.  [14]

В последнее время требования по уровню шума двигателей ужесточаются. Это связано с возросшими требованиями к защите окружающей среды и стремлению снизить вредное влияние шума на производительность труда. В разрабатываемой новой Публикации МЭК требования по уровню шума будут более жесткие. Поэтому для двигателей серии АИ основного исполнения ( со степенью защиты IP54) разработаны новые требования по уровню шума при холостом ходе, приведенные в табл. 10.7. В этой таблице Lu ( дБ) обозначает уровень звукового давления по шкале A; LpA - уровень звуковой мощности по шкале А, измеренные на расстоянии 1 м от поверхности двигателя.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru

Диагностика посторонних шумов двигателя — Блог о двигателе Cummins

Прежде чем приступать к диагностике посторонних шумов двигателя, необходимо убедиться в том, что такие вспомогательные агрегаты, как воздушный компрессор и механизм отбора мощности, не являются источником данного шума. Нужно снять ремни привода вспомогательных агрегатов, чтобы устранить шумы, производимые ими. Кроме того, шум может передаваться другим металлическим деталям, которые не имеют отношения к неисправности. Применение стетоскопа может помочь в обнаружении источника шума двигателя.

Шумы двигателя, возникающие на частоте вращения коленчатого вала, т.е. на частоте вращения двигателя — это шумы, которые относятся к коленчатому валу, шатунам, поршням и поршневым пальцам. Шумы, возникающие на частоте вращения распределительного вала, равной половине частоты вращения двигателя, относятся к клапанному механизму. С помощью портативного цифрового тахометра можно понять, к каким деталям относится шум: работающим на частоте вращения коленчатого или распределительного вала.

В некоторых случаях определить источник шума двигателя возможно с помощью поочередного отключения цилиндров. Уменьшение или исчезновение шума свидетельствует о том, что он относится к конкретному цилиндру.

Однако нет определенного правила или проверки, в результате которых можно было бы точно определить источник шума.

Приводимые в движение от двигателя агрегаты и вспомогательные устройства, такие как муфты вентиляторов с шестеренчатым приводом, гидравлические насосы, генераторы с ременным приводом, компрессоры кондиционеров и турбонагнетатели, также влияют на общий шум двигателя.

Далее мы рассмотрим основные причины и способы устранения повышенных шумов двигателя Cummins ISL.

Ослаблено натяжение ремня вентилятора. Необходимо проверить натяжение ремня и в случае надобности натянуть его.

Вентилятор плохо закреплён, повреждён, или нарушена его балансировка. Необходимо проверить вентилятор.

Повышенный шум при работе муфты вентилятора, насоса гидросистемы или компрессора кондиционера. Необходимо отключить каждый агрегат и проверить, не являлся ли он источником шума.

Негерметичность впускной или выпускной системы. Необходимо проверить герметичность впускной и выпускной систем.

Трубопроводы впускной или выпускной системы соприкасаются с шасси или кабиной. Необходимо убедиться в отсутствии точек соприкосновения трубопроводов с шасси и кабиной.

Уровень масла выше или ниже нормы. Проверить уровень масла. При необходимости долить или слить масло.

Разжиженное или разбавленное масло, давление масла ниже нормы. Смотрите статью «Пониженное давление масла».

Гаситель крутильных колебаний поврежден, либо его крепление ослаблено. Проверить гаситель крутильных колебаний.

Температура охлаждающей жидкости выше нормы. Прочитайте статью «Температура охлаждающей жидкости выше нормы — постепенный перегрев».

Повышенный шум в силовой передаче. Необходимо отсоединить силовую передачу, проверить, является ли двигатель источником шума.

Износ, повреждение или неправильный подбор опор двигателя. Проверить опоры двигателя.

Повышенный шум при работе компрессора. Смотрите статью «Повышенный шум при работе компрессора».

Неправильная регулировка клапанного механизма. Измерить и отрегулировать параметры настройки клапанного механизма.

Повреждены детали клапанного механизма и форсунок. Необходимо убедиться в отсутствии повреждения или повышенного износа коромысел, осей коромысел и клапанов.

Форсунка(и) неисправны. Выполнить диагностические проверки для выявления неисправных форсунок. При необходимости заменить форсунки.

Ослаблено крепление гидротрансформатора. Необходимо проверить гидротрансформатор.

Ослабление затяжки или повреждение болтов крепления маховика или эластичной муфты. Проверить маховик или эластичную муфту и болты их крепления.

Увеличенный зазор в зацеплении или повреждение зубьев распределительных шестерен. Проверить зазор в зацеплении и зубья шестерён.

Шум коренного или шатунного подшипника. Смотрите статьи «Повышенный шум двигателя — шатун» или «Повышенный шум двигателя — коренной подшипник».

Шум в турбонагнетателе. Читайте статью «Повышенный шум двигателя — турбонагнетатель».

Повышенный шум детонации. Смотрите статью «Повышенный шум двигателя — детонация».

Повреждение или износ поршня или поршневых колец. Проверить герметичность впускной системы. Проверить поршни и поршневые кольца на наличие повреждений или износа. Для определения места и причины возможного повреждения необходимо провести анализ состава масла и проверить масляные фильтры.

blog.camsparts.ru

Шум двигателя - это... Что такое Шум двигателя?

 Шум двигателя Шум двигателя основной источник шума ЛА, оказывающий неблагоприятное воздействие на население вблизи аэропортов, технический персонал в аэропортах и пассажиров, а также на прочность конструкций ЛА, находящихся в зоне действия интенсивного шума. Шум ВРД имеет преимущественно аэродинамическое происхождение и возникает либо в движущемся потоке, либо при взаимодействии его с элементами двигателя. Шумность ВРД зависит от его размеров, принципиальной схемы, расчётных параметров и конструкции узлов, а также от режима работы. Основные источники шума ВРД — реактивная струя, вентилятор, турбина, компрессор, камера сгорания, а также так называемые внутренние источники в выпускном тракте. Каждый из источников характеризуется спектральным составом шума и направленностью его излучения. Воздухозаборник и выпускной тракт двигателя влияют на спектральный состав и диаграмму направленности источников шума, расположенных внутри двигателя. Возникающий при движении самолёта спутный поток также оказывает влияние на акустические характеристики Ш. д. В зависимости от степени двухконтурности m и режима работы ТРД соотношение между интенсивностью шума различных источников изменяется. Так, шум реактивной струй на всех режимах работы преобладает у «чистых» ТРД (m = 0), в особенности у ТРДФ. У ТРДД с большой степенью двухконтурности (m>4) на всех режимах работы преобладает шум вентилятора. Шум ТВД и турбовальных двигателей обычно меньше шума винта. Шум ВРД может быть снижен с помощью специальных шумоглушителей. ПД характеризуются существенно более низкими уровнями шума, чем уровень шума ВРД. Их уровень шума обычно ниже уровня шума воздушного винта. Измерения Ш. д. производятся на открытых стендах для испытаний двигателей, при этом Ш. д. регистрируется на окружности измерительного пояса вокруг двигателя с угловым шагом 10—30(°). Шум изолированных авиационных двигателей не нормируется. Требования к Ш. д. предъявляются косвенно, путём ограничения шума ЛА (см. Нормы шума).

Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994.

.

  • Штурвальное управление
  • Шума источники

Смотреть что такое "Шум двигателя" в других словарях:

  • шум двигателя — шум двигателя — основной источник шума летательного аппарата, оказывающий неблагоприятное воздействие на население вблизи аэропортов, технический персонал в аэропортах и пассажиров, а также на прочность конструкций летательного аппарата,… …   Энциклопедия «Авиация»

  • шум двигателя — шум двигателя — основной источник шума летательного аппарата, оказывающий неблагоприятное воздействие на население вблизи аэропортов, технический персонал в аэропортах и пассажиров, а также на прочность конструкций летательного аппарата,… …   Энциклопедия «Авиация»

  • шум вентилятора авиационного двигателя — шум вентилятора [ГОСТ 26120 84] Тематики акустика авиационная Обобщающие термины источники авиационного шума и их характеристики Синонимы шум вентилятора EN fan noise …   Справочник технического переводчика

  • шум компрессора авиационного двигателя — шум компрессора [ГОСТ 26120 84] Тематики акустика авиационная Обобщающие термины источники авиационного шума и их характеристики Синонимы шум компрессора EN compressor noise …   Справочник технического переводчика

  • шум турбины авиационного двигателя — шум турбины [ГОСТ 26120 84] Тематики акустика авиационная Обобщающие термины источники авиационного шума и их характеристики Синонимы шум турбины EN turbine noise …   Справочник технического переводчика

  • ШУМ — беспорядочные колебания разл. физ. природы, отличающиеся сложностью временной и спектр. структуры. Под акустич. Ш. понимают разного рода нежелат. помехи восприятию речи, музыки и т. д. Источниками акустич. слышимого и неслышимого Ш. могут быть… …   Физическая энциклопедия

  • Шум — I беспорядочное сочетание различных по силе и частоте звуков; может оказывать неблагоприятное воздействие на организм. Источником Ш. является любой процесс, вызывающий местное изменение давления или механические колебания в твердых, жидких и… …   Медицинская энциклопедия

  • шум машинный — (син. Ш. двойной машинный) грубый систоло диастолический Ш., напоминающий шум работы парового двигателя, обусловленный противоположным направлением тока крови во время систолы и диастолы, напр. при дефектах перегородок сердца, при незаращении… …   Большой медицинский словарь

  • внутренний шум авиационного двигателя — внутренний шум двигателя [ГОСТ 26120 84] Тематики акустика авиационная Обобщающие термины источники авиационного шума и их характеристики Синонимы внутренний шум двигателя EN core engine noise …   Справочник технического переводчика

  • Максимальная частота вращения двигателя — Наибольшая допустимая при эксплуатации частота вращения коленчатого вала двигателя Источник: ГОСТ 10150 88: Двигатели судовые, тепловозные и промышленные. Общие технические условия …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

dic.academic.ru

Способ снижения шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к области технической акустики и может быть использовано в автотракторной промышленности для снижения шума системы выпуска ДВС. Способ заключается в том, что каждую исходную массовую волну расхода выхлопных газов преобразуют в несколько массовых волн меньшей величины, причем проводят это таким образом, чтобы фронты спада и нарастания соседних массовых волн расхода меньшей величины пересекались, а временной интервал между их максимумами выбирают так, чтобы интегральное значение расхода было близким к стационарному. Такое выполнение позволяет гарантированно преобразовывать колебания расхода выхлопных газов в стационарный поток. 2 ил.

 

Заявляемое изобретение относится к области технической акустики, более конкретно, к способам снижения шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано в автомобиле- и тракторостроении для снижения шума выхлопа ДВС.

Прежде чем переходить к описанию аналогов и прототипа, необходимо отметить следующее. Характерная выпускная система отработавших газов ДВС содержит входную трубу, по которой отработавшие газы подводятся от ДВС к глушителю, снижающему шум, и хвостовую трубу, отводящую отработавшие газы из глушителя в атмосферу. Схема такой системы приведена, например, в книге «Шум автотракторных двигателей внутреннего сгорания», автор В.Н.Луканин, изд-во «Машиностроение», М., 1971 г., стр.167, рис.89. Снижение шума выхлопа в данной системе выпуска ДВС происходит благодаря тому, что выпуск отработавших газов осуществляют через глушитель и энергия пульсаций давления частично рассеивается в глушителе за счет резонансных явлений в его полостях, поглощения звукопоглощающими набивками, трения и т.д. Недостатком данного способа снижения шума выхлопа ДВС является то, что глушители, устанавливаемые на выпускной системе, имеют достаточно большое гидравлическое сопротивление, которое жестко регламентируется техническими условиями на ЛВС, в связи с чем применение глушителей не всегда является эффективным с точки зрения достижения нормативных значений уровня внешнего шума, например, автомобиля. Кроме этого из-за цикличности работы ДВС, отработавшие газы выбрасываются из хвостовой трубы порциями, в связи с чем переменный расход отработавших газов является одним из основных факторов, определяющих шум выпуска ДВС. Следует также отметить, что частота следования вспышек в цилиндрах ДВС в рабочем диапазоне частоты вращения коленчатого вала (следовательно, и частота выбрасывания порций отработавших газов из хвостовой трубы) располагается, например, для автомобильных дизельных двигателей в диапазоне 40-150 Гц. Это означает, что в спектре внешнего шума автомобиля будут присутствовать низкочастотные составляющие, с которыми трудно бороться, поскольку они имеют малое затухание при распространении в пространстве. В этом случае эффективным методом снижения шума выхлопа ЛВС явился бы метод выравнивания колебаний расхода отработавших газов на срезе хвостовой трубы глушителя.

Известны способ глушения шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания и выпускная система для его осуществления, описанные в а.с. СССР №1453059, МПК F01N 1/08, опубл. 1989 г., выбранный в качестве прототипа, заключающийся в преобразовании пульсирующего потока выхлопных газов в нестационарную свободную струю, причем поток газов отсекают дискретными частями, направляют в общий объем, выравнивают давление и равномерно выпускают в окружающую среду. Устройство для осуществления способа представляет собой кожух с торцовыми стенками, соосные впускной и выпускной патрубки и установленный соосно кожуху перфорированный корпус с торцовым впускным отверстием и сплошной торцовой стенкой, разделенный кольцевыми перегородками на две камеры. При этом кожух выполнен в виде эллипса, корпус выполнен с наружным диаметром, равным малой оси эллипса кожуха, и делит его на две продольные камеры, впускной патрубок кожуха частично помещен в последний и соединен с торцовым впускным отверстием корпуса, торцовая стенка корпуса выполнена за одно с торцовой стенкой кожуха, выпускной патрубок которого расположен на большой оси эллипса его торцовой стенки в зоне второй камеры, а отверстия перфорации корпуса выполнены в зоне первой камеры кожуха. Недостатком данного способа является то, что, преобразовав исходную массовую волну расхода выхлопных газов в несколько массовых волн меньшей величины с непересекающимися фронтами спада и нарастания расхода соседних волн меньшей величины, на срезе выпускного патрубка кожуха будет присутствовать пульсирующий (по расходу) поток газов, а величина снижения шума может составить не более 6-10 дБ, что явно недостаточно, поскольку на входе в глушитель уровень шума потока отработавших газов составляет 130-140 дБ.

Задачей настоящего изобретения является создание способа, позволяющего гарантированно преобразовывать колебания расхода выхлопных газов в стационарный однородный поток с помощью простого устройства.

Это достигается тем, что в известном способе снижения шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, заключающемся в преобразовании каждой исходной массовой волны расхода выхлопных газов в несколько массовых волн расхода меньшей величины, согласно изобретению преобразование проводят таким образом, чтобы фронт спада каждой предыдущей массовой волны расхода меньшей величины пересекался с фронтом нарастания последующей массовой волны расхода меньшей величины, а интервал времени между соседними максимумами массовых волн расхода меньшей величины выбирают таким, чтобы интегральное значение расхода выхлопных газов было близким к стационарному.

Суть изобретения поясняется графическими материалами на фиг.1 и фиг.2, на которых изображены соответственно принципиальная конструкция устройства, осуществляющая заявляемый способ, и картина преобразования исходных массовых волн расхода выхлопных газов в волны меньшей величины.

Устройство для реализации заявляемого способа, представляющее собой камерный глушитель, содержит две камеры: внутреннюю 1 и наружную 2, расположенные одна в другой. Одна из торцевых стенок 3 камер является общей. Наружная камера 2 имеет входной 4 и выходной 5 патрубки, по которым отработавшие газы входят в глушитель и выходят из него. Внутренняя камера 1 представляет собой полый резервуар, разделенный перегородками 6 на ряд секций. В каждой перегородке 6, кроме последней перегородки 7, выполнено по одному центральному отверстию 8, центры которых расположены на продолжении оси впускного патрубка 4. Кроме этого на боковой поверхности внутренней камеры 1 в каждой секции выполнены отверстия 9. Движение выхлопных газов на фиг.1 обозначено стрелками. Форма внутренней и наружной камер может быть цилиндрической либо в виде параллелепипеда, что на реализацию способа влияния не оказывает.

Реализация способа с помощью устройства, изображенного на фиг.1, осуществляется следующим образом. После освобождения одной из камер сгорания ДВС от отработавших газов исходная массовая волна 10 (см. фиг.2) расхода выхлопных газов входит через патрубок 4 во внутреннюю камеру 1 (первый цикл на фиг.2). При этом струя газа, проходя через отверстия 8 в перегородках 6, частично отсекается в каждой секции и через отверстия 9, выполненные на боковой поверхности внутренней камеры 1, газ вытекает из секций в зазор между внутренней и наружной камерами, а из него через выходной патрубок 5 в атмосферу. Очевидно, что начало поступления газа из последних (относительно входного патрубка 4) секций внутренней камеры 1 в зазор смещено относительно начала поступления его из первых секций, поскольку струя газа проходит расстояние между перегородками 6 за конечный промежуток времени. Это вызывает смещение максимумов расхода газа из секций внутренней камеры 1 в зазор между внутренней 1 и наружной 2 камерами. Таким образом, исходную массовую волну 10 расхода выхлопных газов преобразуют в несколько массовых волн 11 расхода меньшей величины (G1i, G2i, где i=1, 2, 3… - количество секций), количество которых зависит от количества секций внутренней камеры 1. При этом преобразование проводят таким образом, чтобы фронт спада каждой предыдущей массовой волны расхода меньшей величины пересекался с фронтом нарастания последующей массовой волны расхода меньшей величины (см. фиг.2, на которой показано пересечение фронтов волн 11), а интервал времени Δt между соседними максимумами массовых волн расхода меньшей величины (см. фиг.2) выбирают таким образом, чтобы интегральное значение расхода выхлопных газов (кривая 12, GΣ на фиг.2) было близким к стационарному. Это может быть осуществлено путем подбора количества секций внутренней камеры, их геометрических размеров (длины) и диаметров отверстий 8 в перегородках 6. Таким образом, исходную массовую волну расхода выхлопных газов 10 преобразуют в стационарный расход газов 12, что приводит к равномерному истечению выхлопных газов через выходной патрубок 5 и в конечном итоге к снижению шума выпуска ДВС. Расчетные оценки показывают, что величина гидравлического сопротивления устройства, приведенного на фиг.1, будет на 20-30% меньше, чем у серийно применяемых глушителей, а дополнительный эффект снижения шума выпуска составит 4-7 дБА.

По мнению заявителя, предлагаемый способ, обладающий новизной, наличием существенных отличительных признаков и промышленной применимостью, может быть защищен патентом на изобретение.

Способ снижения шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что каждую исходную массовую волну расхода выхлопных газов преобразуют в несколько массовых волн расхода меньшей величины, отличающийся тем, что преобразование проводят таким образом, чтобы фронт спада каждой предыдущей массовой волны расхода меньшей величины пересекался с фронтом нарастания последующей массовой волны расхода меньшей величины, а интервал времени между соседними максимумами массовых волн расхода меньшей величины выбирают таким, чтобы интегральное значение расхода выхлопных газов было близким к стационарному.

www.findpatent.ru

Особенности снижения шума автотранспортных средств производителями

Автор – магистрант ИжГТУ имени М.Т. Калашникова Корепанова Надежда Витальевна. Научный руководитель – доктор технических наук, профессор Тюрин Александр Павлович.

Особенности снижения шума автотранспортных средств производителями.

Н. В. Корепанова, магистрант, e-mail: nadekor@mail.ru

д-р.техн.наук, профессор А. П. Тюрин

Создание бесшумного автомобиля невозможно так же, как невозможно построение вечного двигателя. Однако вполне законна постановка задачи о создании автомобиля, обладающего минимальным акустическим излучением. Естественно, что приближение конструкции автомобиля по качеству к конструкции с минимальным акустическим излучением возможно при использовании, прежде всего средств, которые представляет акустика в распоряжение инженера-исследователя и конструктора-производителя.

 

При движении автомобиля шум создается двигателем внутреннего сгорания, шасси автомобиля (в основном механизмами трансмиссии и кузовом) и в результате взаимодействия шин с дорожным покрытием.У технически исправного легкового автомобиля, имеющего небольшой пробег, основной источник шума – взаимодействие шин с дорожным покрытием, у грузового автомобиля шум шин составляет меньшую долю. В результате взаимодействия колеса с дорожным покрытием возникает шум, уровень и характеристики которого зависят от типа автомобиля, конструкции подвески, рисунка протектора, нагрузки на шину, ее жесткости и давления в ней.

Шум от работы двигателя внутреннего сгорания возникает во впускном тракте карбюратора и трубопроводе; в газораспределительном клапанном механизме в результате взаимодействия толкателей с клапанами; в зубчатых, а также в цепных и ременных передачах между коленчатым и распределительным валами; в системе охлаждения двигателя вследствие работы вентилятора, ременной передачи и водяного насоса; в выпускной системе. Шум возникает также в зубчатых зацеплениях коробки передач и ряде других второстепенных (по шуму) механизмов.

В элементах шасси технически исправного (нового) автомобиля и его кузове шум создается при работе механизмов трансмиссии элементах подвески и в результате обтекания кузова воздушным потоком при движении.

Фактически шум создают транспортные потоки, и уровень его может меняться от очень многих причин, основными из которых являются; техническое состояние, скорость движения и режимы движения автомобиля; тип и состояние дорожного покрытия; состав и характеристики транспортного потока, в котором движется автомобиль; градостроительные особенности магистрали. При исследовании влияния срока службы автомобиля на уровень создаваемого шума установлено, что он возрастает в среднем на 1,5– 2,5 дБ по шкале А в год. При этом по мере изнашивания автомобиля доминирующее значение приобретают шумы двигателя, трансмиссии, подвески и особенно кузова автомобиля.

 

Рис. 1. Первичный источник шума – двигатель (воздушный шум), вторичный источник шума – панель кузова (структурный шум).

  

Таблица 1. Классификация источников шума  в автомобиле.

Источники шума автомобиля

Первичный

Результат работы двигателя, КПП, выхлопной системы; также – покрышки и аэродинамический шум (потоки воздуха, обтекающие автомобиль во время интенсивного движения).

Вторичный

Результат передачи вибраций деталям автомобиля. Как правило, это двери, арки колесных ниш, крылья, пол и крыша.

Шум выпускаемых отечественной автомобильной промышленностью транспортных средств в основном соответствует этим нормам. Предварительная оценка шумовых характеристик автомобиля проводится на обкатанном (не менее 3000 км), технически исправном автомобиле по ГОСТ Р51616—2000. В результате оценки устанавливается уровень общего шума внутри автомобиля и снаружи. Однако этих оценочных показателей будет недостаточно для того, чтобы правильно выбрать марку шумопоглощающего материала и место его установки.

Для правильного выбора приемов и методов необходимо знать:• критические точки на кузове автомобиля, т. е. места кузова, подверженные наибольшей частоте и амплитуде колебаний, вызванных передаваемой от источников вибрацией;• доли вклада в общий уровень шума внутри автомобиля шумов воздушного и структурного;• основные пути распространения воздушного и структурного шумов;• частотную характеристику шума внутри салона и вибрации на панелях кузова, особенно в критических точках.

Шум двигателя увеличивается из-за нарушения герметичности во впускном и выпускном трактах и изнашивания вращающихся деталей. Вследствие изнашивания сопряженных пар повышается шум в трансмиссии и подвеске. Особенно возрастает шум кузова из-за ослабления крепления его элементов и снижения общей жесткости конструкции, что неизбежно приводит к вибрации кузова.

Методы снижения уровня шума автомобилей

Для снижения шума автомобиля, прежде всего, стремятся конструировать менее шумные механические узлы; уменьшать число процессов, сопровождающихся ударами; снижать величину неуравновешенных сил, скорости обтекания деталей газовыми струями, допуски сопрягаемых деталей; улучшать смазку; применять подшипники скольжения и бесшумные материалы. Кроме того, уменьшение шума автомобиля достигается применением шумопоглощающих и шумоизолирующих устройств.

Шум во впускном тракте двигателя может быть уменьшен с помощью воздухоочистителя специальной конструкции, имеющего резонансную и расширительную камеры, и конструкций впускных труб, уменьшающих скорости обтекания внутренних поверхностей потоком топливовоздушной смеси. Эти устройства позволяют снижать уровень шума впуска на 10–15 дБ по шкале А.

Уровень шума, при выпуске отработавших газов (при их истечении через выпускные клапаны), может достигать 120–130 дБ по шкале А. Чтобы уменьшить шум при выпуске, устанавливают активные или реактивные глушители. Наиболее распространенные простые и дешевые активные глушители представляют собой многокамерные каналы, внутренние стенки которых изготовлены из звукопоглощающих материалов. Звук гасится в результате трения отработавших газов о внутренние стенки. Чем больше длина глушителя и меньше сечение каналов, тем интенсивнее гасится звук.

Реактивные глушители представляют собой сочетание элементов различной акустической упругости; снижение шума в них происходит вследствие многократного отражения звука и возвращения его к источнику. Следует помнить, что чем эффективнее работает глушитель, тем больше уменьшается эффективная мощность двигателя. Эти потери могут достигать 15% и более. В процессе эксплуатации автомобилей необходимо тщательно следить за исправностью (прежде всего – герметичностью) впускного и выпускного трактов. Даже небольшая разгерметизация глушителя резко усиливает шум выпуска. Шум в трансмиссии, ходовой части и кузове нового исправного автомобиля может быть уменьшен путем конструктивных усовершенствований. В коробке передач применяются синхронизаторы, косозубые шестерни постоянного зацепления, блокирующие конусные кольца и ряд других конструктивных решений. Получают распространение промежуточные опоры карданного вала, гипоидные главные передачи, менее шумные подшипники. Совершенствуются элементы подвески. В конструкциях кузовов и кабин широко используются сварка, шумоизолирующие прокладки и покрытия. Шум в перечисленных выше частях и механизмах автомобилей может возникать и достигать значительных величин только при неисправностях отдельных узлов и деталей: поломке зубьев шестерни, коробления дисков сцепления, дисбалансе карданного вала, нарушении зазоров между зубчатыми колесами в главной передаче и т.д. Особенно резко возрастает шум автомобиля при неисправности различных элементов кузова. Основной путь устранения шума – правильная техническая эксплуатация автомобиля.

Методы борьбы с шумом можно подразделить на конструктивные и пассивные.

 

Таблица 2. Методы борьбы с шумом в автомобиле.

Методы борьбы с шумом

Конструктивные методы:

• применение отбалансированных силовых агрегатов и узлов трансмиссии;• правильный подбор и расчет эластичных элементов подвески силового агрегата, трансмиссии, ходовой части, системы выхлопа;• правильный расчет конструкции системы выхлопа и определение точек ее подвески к кузову;• правильное моделирование конструкции кузова и его жесткости;• выбор прогрессивных конструкций уплотнителей окон и дверных проемов

Пассивные методы:

• применение шумо-виброизолирующих и уплотнительных материалов;• применение защитных кожухов.

 

Снижению уровня шума двигателей способствуют:• совершенствование систем впуска горючей смеси (воздуха) и выпуска отработавших газов• установка на двигателе специальных звуконепроницаемых устройств (капсул), не соприкасающихся с двигателем;• использование для двигателей других видов топлива, обеспечивающих более плавный рабочий процесс.• применение для двигателей более совершенных конструкций вентиляторов, создающих внешний шум в диапазоне частот 300... 600 Гц.

Выводы:

1. Санитарные нормы допустимого шума обуславливают необходимость разработки технических, архитектурно-планировочных и административных мероприятий, направленных на создание отвечающего гигиеническим требованиям шумового режима

2. Уровень внешнего шума регламентируется строго и является одним из тех параметров, который должен контролироваться при государственном техническом осмотре автомобиля.

3. Наибольшее внимание производители автомобилей уделяют снижению уровня именно внешнего шума, чему способствуют конструктивные улучшения двигателей, глушителей и других агрегатов.

 

Список литературы

 

1. Сайт компании «Автонаходка.ру».  [Электронный ресурс] URL: http://www.autonahodka.ru/dokumentatsiya/stp/

2. Теория и конструкция автомобиля и двигателя: учебник / В. К. Вахламов,  А. А. Юрчевский, -М. :Академия, 2003. -815 с.

3. Экология и экологическая безопасность автомобиля : учебник / М. В. Графкина, В. А. Михайлов, К. С. Иванов. - М.: ФОРУМ, 2009. - 320 с. - (Высшее образование)

young-science.ru

Источники шума двигателя - Классификация двигателей - Автомобиль - Каталог статей - Знание

Источниками шума двигателя являются процессы, одновременно или последовательно возникающие при осуществлении рабочего цикла.

При впуске из области перед горловиной впускного патрубка происходит всасывание воздуха, в результате чего возникает акустическое излучение, которое называют шумом впуска, а излучаемую при этом акустическую мощность обозначают. При движении по впускному тракту свежий заряд будет взаимодействовать со стенками и другими элементами конструкции и вызывать их колебание, что также будет создавать шум.

При сжатии, сгорании и расширении энергия подводится к деталям, формирующим камеру сгорания, что вызывает их колебание. От них колебательная энергия передается на наружные поверхности двигателя и частично излучается ими в виде шума от сгорания.

При выпуске происходит истечение отработавших газов в атмосферу и выделяется также какое-то количество энергии, которое приводит к возникновению шума выпуска. Движущиеся по выпускному тракту отработавшие газы взаимодействуют со стенками трубопроводов, глушителя, вызывая их колебания, которые приводят к шумоизлучению наружных поверхностей.

При работе в механизмах двигателя могут возникать удары сопрягаемых деталей, что вызывает шум.

Работа агрегатов двигателя (вентилятора, топливоподающего насоса и др.) вызывает возникновение шума.

Опрокидывающий момент вызывает колебания двигателя на подвеске, которые также приводят к излучению звуковой энергии.

Излучателями шума двигателя являются:

наружные стенки двигателя и установленных на нем агрегатов;

впускная горловина;

горловина выпуска;

вентилятор системы охлаждения.

Влияние каждого из данных излучателей на уровень шума всего двигателя зависит от многих факторов: типа двигателя, особенностей рабочего процесса, конструкции, режима работы и т.п.

Сопоставление рассмотренных составляющих акустического баланса двигателя позволяет выделить наиболее существенные составляющие шума двигателя, указать причины возникновения, изучить процесс формирования, найти наиболее рациональные пути уменьшения шума.

Снижение шума двигателя. Уменьшение шума с учетом основополагающих принципов акустики следует начинать в первую очередь с подавления наиболее громких источников.

Основные направления снижения шума и вибрации двигателя сводятся к следующему:

формированию рабочего процесса двигателя, обеспечивающего минимально возможный подвод энергии к конструкции двигателя на всех режимах его работы;

конструированию рациональной по шумоизлучению структуры двигателя и его элементов.

Колебательная энергия от источника ее возникновения до поверхностей, которые ее излучают, распространяется через детали двигателя. Для ее снижения можно или препятствовать распространению по конструкции (виброизоляция), или поглощать ее на пути распространения (вибропоглощение) с помощью ввода в конструкцию поглотителей колебательной энергии в виде специальных вибродемпфирующих материалов или устройств. Это позволяет снизить уровень виброскорости на излучающей шум поверхности. Также для снижения шума уменьшают площадь излучающей поверхности.

Снизить шум работающего двигателя в составе автомобиля можно путем создания препятствий на пути его распространения (звукоизоляция) и нанесением на поверхности, воспринимающие шум, специальных шумопоглощающих покрытий (звукопоглощение). Звукоизоляция сводится к созданию различных экранов, капотов и капсул для двигателя. Однако применение последних двух решений связано со значительными дополнительными затратами как в производстве, так и в эксплуатации. Также усложняется охлаждение двигателя, его эксплуатационное обслуживание, а в ряде случаев ухудшается топливная экономичность. Такое решение оправдано при работе двигателя в специальных условиях. Применение звукопоглощающих мастик связано с проблемами их термостойкости, долговечности и стоимости.

Методы борьбы с шумом аэродинамического происхождения аналогичны: создание конструкций с требуемым уровнем шума (вентилятор, корпуса воздушного фильтра и глушителя), применение глушителей шума, основанных на формировании совокупности резонансных объемов и на использовании специальных материалов, обеспечивающих звукопоглощение.

studenty.ucoz.ru


Смотрите также