柴油机燃烧系统参数对整机噪声影响研究.pdf

第3期
内燃机
2017年6月
Internal Combustion Engines
Jun.2017
柴油机燃系统参数对整机噪声影响研究
余国平
(安徽全柴动力股份有限公司技术中心,安微滁州239500)
摘要:噪声水平优劣是柴油机品质的重要表现,对柴油机燃烧室结构、压缩比及电控燃油系统参数对噪声影响的研究,发
现气缸压缩比和燃油系统轨压对噪声影响较大,在对燃烧系统各参数优化后达到降低整机噪声的目的。
关键词:声功率级;燃烧室;轨压;燃烧噪声
中图分类号:TK411
文献标识码:B
文章编号:1000-6494(2017)03-0044-03
Study of the Influence of Diesel Engine Combustion
System Parameters on the Engine Noise
YU Guoping
Technical Center, Anhui Qanchai Engine Co, Ltd, Chuzhou 239500)
Abstract: The merits of engine noise is the important embodiment of high quality of engine. Discovered that the compression ratio of
cylinder and pressure of common rail produced a great impact on engine noise through the study of the influence on the structure of
combustion chamber, compression ratio and the system of electronic fuel system. After optimized the parameters of engine combustion
system the engine noise reduced
Keywords: sound power level; combustion chamber; pressure of common rail; combustion noise
0前言
试传声器位置根据标准规定进行布置,具体位置见
随着社会技术的不断进步,用户对动力产品
图1,五个面的中心和立方体顶面的四个顶点,传
的舒适性提出了较高要求,柴油机噪声品质的好坏戶器距离发动机表面1m。
是決定产品命运的关键因素。国内很多学者对其做2燃烧室形状对噪声的影响
了深入的研究工作,其中文献[1,2]详细研究了
降低柴油机噪声的一般方法,文献[3-]从然油系
燃烧室形状对燃油经济性、排放及噪声有着非
统参数变化、燃烧室空气紊流两面着手深人讨论其常重要的影响。根据气流运动规律及燃油雾化规律
对整机噪声的影响。
设计如下两种燃烧室,见图2,方案1是典型o型
我们对市场上反馈的一款非道路国Ⅱ发动机燃烧室,方案2是在方案1形状基础上增大了内部
的噪声大的问题进行了分析优化试验研究,此机型凸台高度,同时增加开口斜坡结构。因非道路国Ⅲ
采用电控共轨燃油系统,为自然吸气式产品,以下法规对排放物含量要求较为严格,所以在燃烧室开
为详细研究内容。
口处增加气流导向喇叭口,同时燃烧室容积尽量向
1噪声测量方法
利用九点工程法测量声压级进而得到整机声
功率级,利用声功率级评价发动机的噪声水平。测
作者简介:余国平(1965-),男,安徽贵池人,工程
师,主要从事中小缸径多缸柴油机新产品开发的研究。
收稿日期:2017-02-28
图1传声器位置图
万方数据
第3期
余国平:柴油机燃烧系统参数对整机噪声影响研究
四周分布,以便增强气流运动从而加强燃油雾化。形状对噪声影响较小。
从图3看出两种方案噪声趋势相同,大小无
图4与图5给出了两种燃烧室的排气温度和烟
明显差异,可见在其它条件不变的条件下,燃烧室度的对比曲线,比较看出两种方案对应的排气温度
相近,无较大差异;而在排气烟度上方案2明显低
53.4
b49
于方案1,这说明燃油高压喷射下,气流运动的优
化能够提升燃油燃烧质量,从而较好地降低碳烟的
排放。这种效果在中低速时更为明显,从这个角度
R7.5
来说方案2是最佳选择。
a.方案1
3压缩比对噪声的影响
b54.6
b49
由图6可见,整个外特性范围内压缩比为16.5
R7
时的噪声低于压缩比17.5,且在高速时效果更好。
这种结果出现原因是压缩比増大时使压缩终了温度
b53.8
增加较多,燃烧加快,燃烧粗暴引起。
b.方案2
图2燃烧室形状结构图
110
压缩比17.5
108
106
压缩比16.5
112
110
104
万案1
方案2
100
104
g 98
100
98
96
600900120015001800210024002700
94
转速(r·min2)
图6不同压缩比的噪声对比曲线
600900120015001800210024002700
转速/(r·min2)
针对上述对燃烧室和压缩比的优化结果,选
图3不同燃烧室的整机噪声对比曲线
定方案2的燃烧室形式,然后对此发动机匹配的常
625
用工况即标定点对应的燃油系统参数进行详细优
600
→一方案1
575+方案2
化
550
赵赠
4燃油系统优化
500
4.1轨压对噪声的影响
450
425
其它参数不变调整轨压。由图7可见,随轨
400
600900120015001800210024002700
压的升高,噪声声功率级随之升高。原因是喷油量
转速(r·min
不变而喷油压力增大,喷油时间减少,相同供油提
图4排气温度变化曲线
前角条件下滞燃期喷入油量增加,形成可燃混合气
增多致使压力升高率增大,燃烧粗暴,缸内压力波
动很大,压力波敲缸声噪声增大。
方案2
2.5
从图还可看出轨压在90MPa以下时噪声声功
出2.0
率级变化很小,不超过0.5dB(A)。因好的燃油雾
化质量需要较高的轨压,所以从噪声和燃油雾化两
0.5
个角度考虑此时轨压宜选择90MPa。
600900120015001800210024002700
4.2提前角对噪声的影响
转速(r·min2)
保持上述优化的轨压90MPa不变,调整喷油
图5烟度变化曲线
器的供油提前角,观察对噪声的影响。结果显示在
万方数括