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4DF柴油机配套及卡车降噪设计
| 论文题名： | 4DF柴油机配套及卡车降噪设计 |
| 关键词： | 柴油机;降噪设计;燃烧噪声;有限元法;悬置软垫 |
| 摘要： | 汽车是现代生活中主要的噪声源之一，对于城市来说汽车基本是最大的噪声污染源，卡车又是汽车中噪声污染最大的一种车辆，卡车的噪声有很大一部分又是来源于柴油机。另外随着现代科技的不断发展，车辆的噪声法规也越来越严格，柴油机噪声控制变得更为重要。同时根据国外公司的统计表明，整车约有1/3的故障问题是和车辆的振动噪声问题相关的，降噪问题在柴油机应用开发中变得越来越重要。 本文针对某卡车配套的4DF柴油机，运用了声强测量方法对其进行了测量分析，得到了4DF柴油机主要噪声源。考虑到整车厂要求降噪幅度较大，在对多个噪声源零部件降噪的同时又从燃烧方面进行了降噪，最后从隔振角度验证设计了新的柴油机的悬置软垫，减小了柴油机噪声对整车的影响。 对声强测量相关理论公式进行了推导，根据声强测量确定了4DF柴油机的噪声源零部件为气缸盖罩、油底壳、齿轮室罩、飞轮壳、消声器、风扇等，对柴油机整机噪声进行了测试为113dB(A)，提出了整机降噪4dB(A)的目标。 通过利用ABAQUS软件进行模态分析，分别对气缸盖罩、油底壳、齿轮室罩、飞轮壳进行增加加强筋改进，降低柴油机辐射噪声;对齿轮修形和提高其精度降低其机械噪声;曲轴增加二阶平衡机构降低振动烈度对噪声的影响;改变消声器直径及长度、多孔钢板的孔径、内腔结构和流道形式以加大传递损失，降低排气噪声;通过测试选配了降噪效果最好的电磁离合器风扇结构。 对柴油机转向泵、油泵、空气压缩机、高压油轨、高压油管、机油滤、柴油滤、增压器机油滤、起动机、增压器、发电机等外围零部件进行了共振试验，排除共振对噪声的影响因素，确认了外围零部件未产生共振，不会对整车噪声产生影响。 确认了影响燃烧噪声的因素是气缸体内气体压升率，研究了控制柴油机燃烧噪声的措施，对RSN喷油器工作原理和特性进行分析，先缓后急的喷油规律有效的减小压升率，实现燃烧噪声降噪，对RSN喷油器降噪效果进行测试验证，证明RSN喷油器降低燃烧噪声效果明显。 对现配悬置软垫的结构及受力进行了分析，对悬置软垫固有频率和主激励力频率进行了研究，同时对现配悬置软垫进行了计算。重新设计了4DF柴油机的悬置软垫并进行了原地怠速隔振测试，重新设计的悬置软垫使得隔振后的振动烈度都在3mm/s以下，减少柴油机的振动噪声对整车的传递，达到了隔振的要求。 对降噪后的4DF柴油机进行噪声测试，结果为108.7dB(A)，整机降噪达到了4.3dB(A)，达到了整车厂的降噪4dB(A)要求;对整车的车外和车内噪声进行了测试，测试结果均达到国标要求。 |
| 作者： | 孟祥龙 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 赵晓丹 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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