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原文传递摩托车发动机噪声发生机理研究

论文题名：	摩托车发动机噪声发生机理研究
关键词：	活塞敲击;噪声;动力学仿真;活塞销偏置;摩托车发动机
摘要：	控制摩托车发动机噪声是降低摩托车噪声最根本有效的方法之一。对发动机噪声的研究已受到越来越多的摩托车生产企业的重视。目前，对发动机排气噪声和进气噪声的研究相对比较成熟，而对机械噪声的发生机理的研究相对较少。对于燃烧噪声的控制，由于燃烧过程涉及到发动机燃油经济性和动力性，所以一般不从燃烧噪声的产生根源出发来降低燃烧噪声。摩托车发动机机械噪声比较突出，而活塞敲击噪声通常是发动机最主要的机械噪声源。因此，本文以某摩托车发动机为研究对象，通过试验测量和仿真分析相结合的方法，重点研究活塞敲击噪声的产生机理和影响因素。笔者选取发动机转速4500r/min和7500r/min作为试验工况，采用声压法测量，分离出燃烧噪声和活塞敲击噪声。发动机转速为4500r/min时，燃烧噪声声辐射能量是活塞敲击噪声的四倍。而转速为7500r/min时，活塞敲击噪声明显高于燃烧噪声，活塞敲击噪声占主导地位。活塞敲击噪声产生的根源在于活塞与缸套的碰撞冲击力，笔者建立曲柄连杆机构二自由度多刚体仿真模型，提出将活塞裙部分段并分别定义接触刚度的分析方法，重点研究活塞与缸套的碰撞冲击力。并分别讨论了不同的发动机转速，不同的活塞销偏置量、不同的活塞与气缸的间隙量、不同的活塞质量对活塞碰撞冲击力的影响。活塞与气缸敲击主要发生在上止点和下止点附近，在发动机一个完整工作周期内，活塞与气缸发生多次敲击，以上止点附近活塞对气缸主推力侧敲击最为剧烈，活塞对气缸主推力侧的碰撞冲击力明显强于次推力侧。笔者进一步分析了发动机额定转速下，活塞的运动姿态和敲击过程，深入分析活塞敲击噪声的产生过程。在活塞碰撞冲击力各种影响因素中，活塞销的偏置量的大小和气缸间隙量的大小对活塞碰撞冲击力影响比较明显。活塞销向主推力面偏置量为0~0.7mm时，活塞敲击冲击力随着偏置的增加而减小，当偏置量为0.7~1mm时，活塞敲击冲击力反而有小幅度的增长。在活塞冲击力影响因素分析的基础上，提出了降低其活塞碰撞冲击力的改进方案。改进后，活塞碰撞冲击力有一定幅度的下降。改进活塞的结构，对于降低活塞碰撞冲击力和活塞敲击噪声都具有一定的效果。
作者：	孙义勇
专业：	车辆工程
导师：	罗虹
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文