本文關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī)燃燒噪聲的試驗(yàn)研究

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【摘要】：隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，柴油機(jī)向大功率和輕型化方向發(fā)展，其帶來的振動(dòng)噪聲問題日益嚴(yán)重。國(guó)內(nèi)外研究人員在內(nèi)燃機(jī)噪聲源識(shí)別和分離技術(shù)方面已經(jīng)進(jìn)行了很多的探索并取得了一定的進(jìn)展。內(nèi)燃機(jī)噪聲源往往復(fù)雜多變，如能通過設(shè)計(jì)與搭建獨(dú)立噪聲源模擬試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)，獲得獨(dú)立的純凈燃燒噪聲、機(jī)械噪聲與空氣動(dòng)力噪聲，得到各獨(dú)立噪聲源的特征和貢獻(xiàn)量，對(duì)內(nèi)燃機(jī)減振降噪而言，可為內(nèi)燃機(jī)的聲音品質(zhì)設(shè)計(jì)提供精準(zhǔn)的信息。本文主要以試驗(yàn)研究為主，同時(shí)結(jié)合理論分析，設(shè)計(jì)燃燒噪聲模擬試驗(yàn)臺(tái)并基于傳遞函數(shù)法來求解內(nèi)燃機(jī)燃燒噪聲。 在4120SG直噴式柴油機(jī)上設(shè)計(jì)與搭建了一種燃燒噪聲模擬試驗(yàn)臺(tái)。選擇純氧氣和97號(hào)汽油作為助燃劑和可燃物，以兩者的可燃混合氣體作為壓力脈沖源。設(shè)計(jì)了一種合適且簡(jiǎn)易的點(diǎn)火系統(tǒng)用于點(diǎn)燃?jí)毫γ}沖源，噴油器形狀的火花塞作為該點(diǎn)火系統(tǒng)中的核心組成元件，，根據(jù)柴油機(jī)第4缸原始裝配噴油器和經(jīng)典火花塞設(shè)計(jì)而得。 根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)室條件選取試驗(yàn)器材并搭建數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以LabVIEW為平臺(tái)編寫數(shù)據(jù)采集程序，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集任務(wù)和后期數(shù)據(jù)預(yù)處理，設(shè)計(jì)出了詳細(xì)的試驗(yàn)測(cè)量方案保證成功采集燃燒脈沖壓力及其輻射脈沖聲壓。 使用燃燒噪聲模擬試驗(yàn)臺(tái)中采集到的燃燒脈沖壓力和主敲擊側(cè)、缸蓋頂端、副敲擊側(cè)輻射脈沖聲壓求得柴油機(jī)相應(yīng)側(cè)燃燒噪聲傳遞函數(shù)，柴油機(jī)副敲擊側(cè)燃燒噪聲相干系數(shù)值相對(duì)較高，求得的傳遞函數(shù)模型相對(duì)準(zhǔn)確。利用副敲擊側(cè)燃燒噪聲傳遞函數(shù)和正常燃燒工況氣缸壓力求得直噴式柴油機(jī)副敲擊側(cè)燃燒噪聲。采集正常燃燒工況下柴油機(jī)副敲擊側(cè)機(jī)體振動(dòng)信號(hào)，采用抽區(qū)間法截取燃燒過程中壓縮上止點(diǎn)附近時(shí)域信號(hào)片段，并從振動(dòng)信號(hào)功率譜上驗(yàn)證副敲擊側(cè)燃燒噪聲的求取結(jié)果。 研究結(jié)果表明本文中燃燒噪聲模擬試驗(yàn)臺(tái)能夠滿足試驗(yàn)研究目的，4120SG直噴式柴油機(jī)在正常燃燒空載工況下，純?nèi)紵肼曋饕性谥蓄l段的1.1kHz和1.4kHz附近以及高頻段的3.0kHz附近。
【關(guān)鍵詞】：點(diǎn)火系統(tǒng) 脈沖壓力 燃燒噪聲 試驗(yàn)研究 傳遞函數(shù) 機(jī)體振動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U664.12
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題研究的目的和意義9-10
• 1.2 所選課題題目和課題的來源10
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3.1 內(nèi)燃機(jī)燃燒噪聲研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 內(nèi)燃機(jī)噪聲源的識(shí)別及分離技術(shù)11-12
• 1.4 現(xiàn)階段研究存在的問題12-13
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容及技術(shù)路線13-15
• 第2章 內(nèi)燃機(jī)表面輻射噪聲15-24
• 2.1 機(jī)械振動(dòng)基礎(chǔ)15-16
• 2.1.1 振動(dòng)的基本概念15-16
• 2.1.2 柴油機(jī)的振動(dòng)16
• 2.2 聲學(xué)基本理論16-19
• 2.2.1 聲場(chǎng)基本物理量16-18
• 2.2.2 理想流體的聲波方程18-19
• 2.3 內(nèi)燃機(jī)主要噪聲源及其特點(diǎn)19-23
• 2.3.1 內(nèi)燃機(jī)主要噪聲及其產(chǎn)生機(jī)理20-22
• 2.3.2 內(nèi)燃機(jī)噪聲信號(hào)的特點(diǎn)22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 內(nèi)燃機(jī)燃燒噪聲傳遞函數(shù)的試驗(yàn)測(cè)量24-44
• 3.1 燃燒噪聲傳遞函數(shù)測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)24-31
• 3.1.1 燃燒噪聲傳遞函數(shù)測(cè)量裝置的原理24-26
• 3.1.2 點(diǎn)火系統(tǒng)和噴油器形狀的火花塞設(shè)計(jì)26-30
• 3.1.3 可燃混合物的具體設(shè)計(jì)30-31
• 3.2 測(cè)試設(shè)備的選擇和安裝31-37
• 3.2.1 氣缸壓力傳感器的選擇和安裝31-32
• 3.2.2 傳聲器的選擇和安裝32-35
• 3.2.3 電容式傳聲器的主要性能參數(shù)35-36
• 3.2.4 高性能數(shù)據(jù)采集設(shè)備36-37
• 3.3 基于 LabVIEW 的試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)與測(cè)試過程37-42
• 3.3.1 測(cè)量系統(tǒng)布置圖37-39
• 3.3.2 基于 LabVIEW 的數(shù)據(jù)采集軟件39-41
• 3.3.3 燃燒噪聲傳遞函數(shù)試驗(yàn)的測(cè)試過程41-42
• 3.4 燃燒脈沖壓力信號(hào)42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第4章 直噴式柴油機(jī)燃燒噪聲的求取44-58
• 4.1 燃燒脈沖壓力信號(hào)頻譜分析44-46
• 4.2 輻射脈沖聲壓頻譜分析及相干分析46-51
• 4.2.1 頻譜分析46-49
• 4.2.2 相干分析49-51
• 4.3 柴油機(jī)燃燒噪聲傳遞函數(shù)的求取51-54
• 4.3.1 傳遞函數(shù)的定義51-52
• 4.3.2 傳遞函數(shù)的求取52-54
• 4.4 柴油機(jī)燃燒噪聲的求取54-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第5章 柴油機(jī)副敲擊側(cè)機(jī)體振動(dòng)分析58-63
• 5.1 副敲擊側(cè)機(jī)體振動(dòng)信號(hào)58-60
• 5.2 副敲擊側(cè)機(jī)體振動(dòng)信號(hào)時(shí)域和頻域分析60-62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 第6章 總結(jié)與展望63-66
• 6.1 總結(jié)63-64
• 6.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)64
• 6.3 展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1132247