【嘉興發(fā)電機出租】基于角度域的汽油發(fā)電機組噪聲分析

時間：2021-06-01作者：上海宜奇動力科技有限公司瀏覽：210

內(nèi)燃機噪聲是由多個聲源構(gòu)成的復(fù)雜噪聲，根據(jù)噪聲產(chǎn)生的性質(zhì)可分為空氣動力性噪聲、機械噪聲、燃燒噪聲。這些噪聲的產(chǎn)生都與發(fā)動機工作過程及部件運動相關(guān)。在進行發(fā)動機燃燒過程分析以及氣門、活塞等部件的運動分析時，通常以曲軸轉(zhuǎn)角作為參數(shù)。研究這些參數(shù)隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律，即角度域分析，因此，對振動噪聲信號進行角度域分析，能夠?qū)l(fā)動機工況與振動噪聲問題相關(guān)聯(lián)，對發(fā)動機振動噪聲進行深入分析。前期已通過聲強法對一臺單缸汽油發(fā)電機組的噪聲源進行識別，確定該機組的主要噪聲源為排氣噪聲、進氣噪聲及缸頭噪聲，本文基于角度域?qū)@三個噪聲源進行分析，判斷它們與燃燒過程、氣門運動過程之間的關(guān)系，確定影響它們大小的因素。
 
試驗系統(tǒng)及步驟
 
.1試驗系統(tǒng)
 

試驗采用比利時LMS公司的SCADAMobile數(shù)據(jù)采集**，同時采集曲軸轉(zhuǎn)角信號、轉(zhuǎn)速信號、氣缸壓力信號、進氣門和排氣門振動、缸體振動、排氣噪聲、進氣噪聲、缸頭噪聲，主要的測試量及傳感器見表1。試驗采用LMS公司的Test.1ab軟件進行信號采集，采樣頻率為25.6kHz，F(xiàn)頻率分辨率為lHz。




.2試驗步驟
 
連接測試系統(tǒng)，設(shè)置測試參數(shù)，標定各傳感器的靈敏度；將編碼器與曲軸連接，并準確調(diào)整上止點位置信號：用火花塞一體式缸壓傳感器替換原機火花塞；根據(jù)空間位置布置加速度傳感器，本試驗將加速度傳感器布置在進排氣門搖臂上表征進排氣門振動，缸體振動傳感器安裝在缸體平面中心；聲壓傳感器加裝風(fēng)罩。減小進排氣流及冷卻風(fēng)對傳感器的影響，測量缸頭噪聲的傳感器布置在距離缸頭lcm處，進排氣噪聲測量分別在距進排氣口30cm處。并與進排氣口軸線成45度夾角的位置布置傳感器，減小進排氣流對傳感器的影響。試驗在半消聲實驗室進行，依據(jù)歐盟噪聲標準要求，設(shè)定機組功率3.75kW，轉(zhuǎn)速由發(fā)電機組自行控制在3000+150r／arin。待其穩(wěn)定工作。機油溫度上升到正常工作的溫度時，開始進行測試。對采集到的時域信號進行處理，根據(jù)編碼器輸出的脈沖信號（1。／脈沖），完成時域信號到角度域信號的轉(zhuǎn)換，根據(jù)上止點位置對角度域數(shù)據(jù)進行對正。
 
測試結(jié)果及分析
 
試驗采集到時域信號及編碼器脈沖信號，通過軟件計算后可將時域信號轉(zhuǎn)換到角度域，得到缸壓、進排氣搖臂振動、缸體振動、進排氣噪聲、缸頭噪聲等信號隨曲軸轉(zhuǎn)角變化的角度域信號。通過對缸壓、進排氣搖臂振動的角度域信號分析結(jié)合上止點位置信號及配氣相位參數(shù)等，可得到各工作循環(huán)內(nèi)發(fā)動機的工作狀態(tài)，圖1所示為發(fā)動機在兩個循環(huán)（發(fā)動機運轉(zhuǎn)4周）內(nèi)。發(fā)動機的工作過程。
 
通過角度關(guān)系將缸體振動信號對應(yīng)到發(fā)動機各工作過程中，得到缸體振動信號與發(fā)動機工作狀態(tài)的關(guān)系，如圖2所示，從圖中可以看出，缸體振動在氣門開啟及關(guān)閉時有明顯的沖擊峰值，在氣缸壓力較大處時也有一個明顯的振動峰值，說明缸體振動受燃燒及氣門開啟關(guān)閉時的沖擊的影響。
 
將進排氣噪聲及缸頭噪聲與發(fā)動機工作狀態(tài)相對應(yīng)。得到進排氣噪聲、缸頭噪聲與發(fā)動機工作狀態(tài)及缸體振動的關(guān)系，如圖3所示，可以看出，缸壓較大點后機體振動出現(xiàn)較大的振動峰值，但沒有出現(xiàn)與燃燒噪聲相對應(yīng)的較大的噪聲峰值，可知進排氣噪聲及缸頭噪聲與燃燒噪聲關(guān)系不明顯。排氣噪聲明顯與排氣門開啟過程相關(guān)。其噪聲較大時刻發(fā)生在進排氣重疊過程：而進氣噪聲和缸頭噪聲與進氣門開啟過程相關(guān)，同時其噪聲峰值缸體振動峰值相關(guān)，因此進氣噪聲和缸頭噪聲與配氣機構(gòu)等產(chǎn)生的機械噪聲或氣動噪聲關(guān)系較大。





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