基于聲強(qiáng)技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲研究與控制--畢業(yè)論文

1、.天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)Tianjin University of Technology and Education畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)專 業(yè)：汽車(chē)維修工程教育 班級(jí)學(xué)號(hào)： 汽修071218 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 教授 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)基于聲強(qiáng)技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)研究與控制English title專業(yè)班級(jí)：汽修學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：教授學(xué) 院：汽車(chē)與交通學(xué)院摘 要汽車(chē)的噪聲包括發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、輪胎噪聲和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)噪聲等，發(fā)動(dòng)機(jī)是車(chē)輛行駛噪聲的一個(gè)最主要的噪聲源，車(chē)輛行駛噪聲限值標(biāo)準(zhǔn)的降低必然要求更安靜的發(fā)動(dòng)機(jī)。聲音的物理度量常用聲壓、聲功率和聲強(qiáng)表示。聲壓是標(biāo)量，通過(guò)它難以找出噪聲源的方向和位置

2、；聲功率的測(cè)量則需要在價(jià)格昂貴的消聲室中進(jìn)行；而聲強(qiáng)是矢量，它能反映聲場(chǎng)中某點(diǎn)聲能的大小及其流動(dòng)方向。聲強(qiáng)法測(cè)量近聲場(chǎng)可以迅速得出發(fā)動(dòng)機(jī)各部分輻射噪聲的分布情況，并準(zhǔn)確、快速地分析出主要噪聲源。用聲強(qiáng)法來(lái)定位噪聲源，其結(jié)果比用聲壓法測(cè)量得到的數(shù)據(jù)更可靠本文主要針對(duì)的是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的分析。首先根據(jù)運(yùn)用3599聲強(qiáng)探頭組件對(duì)長(zhǎng)城491QE型發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲源測(cè)試，而后將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)線連接至PULSE，通過(guò)PULSE軟件讀取聲強(qiáng)云圖及數(shù)據(jù)流。對(duì)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析。通過(guò)分別對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)前端，左側(cè)、右側(cè)以及上側(cè)的分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。關(guān)鍵詞：噪聲；聲強(qiáng)；長(zhǎng)城491QE型發(fā)動(dòng)機(jī)；數(shù)據(jù)分析ABSTRA

3、CTThe noise of the car, engine noise tyres including noise and transmission noise engine vehicle traffic noise is one of the main noise source, vehicle noise limit standard reduce inevitable requirement of the engine more quiet.The sound of the physical measure sound pressure, commonly used sound po

4、wer and strong said. The sound pressure is scalar, through it is difficult to find out the direction of the noise source and position; The sound power is measured in need expensive dead room;And sound intensity is vector, it can reflect the field a certain point the size of the sound energy flow dir

5、ection and. Sound intensity method for measuring the sound field can quickly draw near engine parts and the distribution of the radiation noise, and accurate, fast, the paper analyses the main noise source. With the sound intensity method to locate the noise source, the result with the sound pressur

6、e measurement than the data from the more reliableThis paper mainly aims at is the car engine noise analysis. First of all, according to use 3599 sound intensity probe component to the Great Wall 491 QE type engine for engine noise test, and then will experiment data through the data connection to P

7、ULSE, through the PULSE software read sound intensity and data flow cloud. Of the experimental data flow analysis. Through the engine respectively front, left, right and an upper analysis experiment resultsKey Words：目 錄引言91 發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲研究的理論概述91.1發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲源識(shí)別方法91.2聲強(qiáng)測(cè)量技術(shù)101.2.1聲強(qiáng)測(cè)量技術(shù)發(fā)展過(guò)程111.2.2聲強(qiáng)測(cè)量的基本原理141.3發(fā)動(dòng)

8、機(jī)聲強(qiáng)測(cè)試系統(tǒng)152 聲強(qiáng)法在內(nèi)燃機(jī)振聲測(cè)試中的應(yīng)用162.1四缸發(fā)動(dòng)機(jī)表面聲強(qiáng)研究162.2長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常速狀態(tài)下噪聲分析182.2.1長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常速狀態(tài)下前端面噪聲分析182.2.2長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常速狀態(tài)下左側(cè)端面噪聲分析202.2.3長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常速狀態(tài)下右側(cè)端面噪聲分析222.2.4長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常速狀態(tài)下上端面噪聲分析242.2.5長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常速工況下的整體噪聲振動(dòng)分析252.3長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)在恒轉(zhuǎn)速20%油門(mén)工況下的噪聲分析262.3.1發(fā)動(dòng)機(jī)在2000轉(zhuǎn)恒轉(zhuǎn)速20%油門(mén)工況下前端面噪聲分析262.3.2發(fā)動(dòng)機(jī)在2000轉(zhuǎn)恒轉(zhuǎn)速

9、20%油門(mén)工況下左側(cè)端面噪聲分析282.3.3發(fā)動(dòng)機(jī)在2000轉(zhuǎn)恒轉(zhuǎn)速20%油門(mén)工況下右側(cè)端面噪聲分析302.3.4發(fā)動(dòng)機(jī)在2000轉(zhuǎn)恒轉(zhuǎn)速20%油門(mén)工況下上端面噪聲分析322.3.5長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)2000轉(zhuǎn)恒轉(zhuǎn)速20%油門(mén)工況下的整體噪聲振動(dòng)分析333 發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的控制353.1發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲振動(dòng)現(xiàn)象的匯總353.2發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的控制353.2.1燃燒噪聲控制353.2.2油底殼噪聲的控制363.2.3長(zhǎng)城491QE油底殼的降噪措施和效果373.2.2配氣機(jī)構(gòu)噪聲的控制383.2.3降低齒輪噪聲的研究393.2.4降低風(fēng)扇噪聲的研究39結(jié) 論40:V汽車(chē)的噪聲包括發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、輪胎噪聲和傳動(dòng)機(jī)

10、構(gòu)噪聲等，發(fā)動(dòng)機(jī)是車(chē)輛行駛噪聲的一個(gè)最主要的噪聲源，車(chē)輛行駛噪聲限值標(biāo)準(zhǔn)的降低必然要求更安靜的發(fā)動(dòng)機(jī)。聲音的物理度量常用聲壓、聲功率和聲強(qiáng)表示。聲壓是標(biāo)量，通過(guò)它難以找出噪聲源的方向和位置；聲功率的測(cè)量則需要在價(jià)格昂貴的消聲室中進(jìn)行；而聲強(qiáng)是矢量，它能反映聲場(chǎng)中某點(diǎn)聲能的大小及其流動(dòng)方向。聲強(qiáng)法測(cè)量近聲場(chǎng)可以迅速得出發(fā)動(dòng)機(jī)各部分輻射噪聲的分布情況，并準(zhǔn)確、快速地分析出主要噪聲源。用聲強(qiáng)法來(lái)定位噪聲源，其結(jié)果比用聲壓法測(cè)量得到的數(shù)據(jù)更可靠本文主要針對(duì)的是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的分析。首先根據(jù)運(yùn)用3599聲強(qiáng)探頭組件對(duì)長(zhǎng)城491QE型發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲源測(cè)試，而后將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)線連接至PULSE，通

11、過(guò)PULSE軟件讀取聲強(qiáng)云圖及數(shù)據(jù)流。對(duì)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析。通過(guò)分別對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)前端，左側(cè)、右側(cè)以及上側(cè)的分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。The noise of the car, engine noise tyres including noise and transmission noise engine vehicle traffic noise is one of the main noise source, vehicle noise limit standard reduce inevitable requirement of the engine more quiet.The sound of

12、 the physical measure sound pressure, commonly used sound power and strong said. The sound pressure is scalar, through it is difficult to find out the direction of the noise source and position; The sound power is measured in need expensive dead room;And sound intensity is vector, it can reflect the

13、 field a certain point the size of the sound energy flow direction and. Sound intensity method for measuring the sound field can quickly draw near engine parts and the distribution of the radiation noise, and accurate, fast, the paper analyses the main noise source. With the sound intensity method t

14、o locate the noise source, the result with the sound pressure measurement than the data from the more reliableThis paper mainly aims at is the car engine noise analysis. First of all, according to use 3599 sound intensity probe component to the Great Wall 491 QE type engine for engine noise test, an

15、d then will experiment data through the data connection to PULSE, through the PULSE software read sound intensity and data flow cloud. Of the experimental data flow analysis. Through the engine respectively front, left, right and an upper analysis experiment results引言“能源與環(huán)境”是汽車(chē)和發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)在21世紀(jì)發(fā)展所面臨的兩大課題，

16、而環(huán)境問(wèn)題主要是汽車(chē)和發(fā)動(dòng)機(jī)的排放與噪聲污染。對(duì)于汽車(chē)的環(huán)境污染，人們首先意識(shí)到發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放污染，因?yàn)樗麄兊膶?duì)人類的直接明顯的危害作用，直到最近人們才更加關(guān)注汽車(chē)的噪聲污染。汽車(chē)的噪聲包括發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、輪胎噪聲和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)噪聲等，發(fā)動(dòng)機(jī)是車(chē)輛行駛噪聲的一個(gè)最主要的噪聲源，車(chē)輛行駛噪聲限值標(biāo)準(zhǔn)的降低必然要求更安靜的發(fā)動(dòng)機(jī)。隨著“綠色設(shè)計(jì)”的興起和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，噪聲控制已成為汽車(chē)行業(yè)的一個(gè)重要課題。要降低內(nèi)燃機(jī)噪聲，必須找到內(nèi)燃機(jī)的主要噪聲源，即找出主要噪聲源的位置或部件，然后采取相應(yīng)的減振降噪措施，才能夠收到預(yù)期的降噪效果。聲音的物理度量常用聲壓、聲功率和聲強(qiáng)表示。聲壓是標(biāo)量，通過(guò)它難以找

17、出噪聲源的方向和位置；聲功率的測(cè)量則需要在價(jià)格昂貴的消聲室中進(jìn)行；而聲強(qiáng)是矢量，它能反映聲場(chǎng)中某點(diǎn)聲能的大小及其流動(dòng)方向。聲強(qiáng)法測(cè)量近聲場(chǎng)可以迅速得出發(fā)動(dòng)機(jī)各部分輻射噪聲的分布情況，并準(zhǔn)確、快速地分析出主要噪聲源。用聲強(qiáng)法來(lái)定位噪聲源，其結(jié)果比用聲壓法測(cè)量得到的數(shù)據(jù)更可靠。1 發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲研究的理論概述1.1發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲源識(shí)別方法 對(duì)于已有發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行降噪處理，如果從噪聲產(chǎn)生這一環(huán)節(jié)來(lái)考慮來(lái)則需要降低燃燒噪聲和機(jī)械沖擊噪聲，燃燒噪聲的降低往往是和提高經(jīng)濟(jì)性能和改善排放互相矛盾的，因此要顯著地降低燃燒噪聲往往需要對(duì)已有發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)進(jìn)行較大改動(dòng)，而由于開(kāi)發(fā)成本和研制周期的限制，這些改動(dòng)往往是廠家難以接

18、受的，當(dāng)然對(duì)于設(shè)計(jì)階段的發(fā)動(dòng)機(jī)則有更大的改進(jìn)余地，可以更多地從激勵(lì)源上來(lái)降低燃燒噪聲，需要和排放性能、經(jīng)濟(jì)性能協(xié)調(diào)考慮來(lái)確定最佳的折衷方案。從機(jī)械噪聲方面來(lái)說(shuō)，活塞銷向主推力側(cè)偏置可以降低活塞的敲擊噪聲但是卻可能加劇活塞和缸套的之間的磨損；提高加工精度也可以降低機(jī)械噪聲，而這和加工成本則是另外一對(duì)矛盾。如果要保持現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)不變情況下降低噪聲源的識(shí)別技術(shù)是一個(gè)非常活躍、發(fā)展也很快的研究領(lǐng)域，目前表面噪聲源識(shí)別的主要方法有：鉛屏蔽法、表面振動(dòng)速度測(cè)量法、聲強(qiáng)測(cè)量法，此外還有話發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲，則最可行的方法是從噪聲的傳播這一環(huán)節(jié)來(lái)考慮，通過(guò)提高發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的傳聲損失來(lái)降低其輻射噪聲。可以從降低空氣

19、動(dòng)力噪聲和表面輻射噪聲方面入手。發(fā)動(dòng)機(jī)采用進(jìn)、排氣消聲器后空氣動(dòng)力噪聲可以明顯降低；如果要進(jìn)一步降低發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)噪聲，必須進(jìn)一步降低發(fā)動(dòng)機(jī)的表面輻射噪聲，需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)表面輻射噪聲源進(jìn)行識(shí)別。噪聲源的識(shí)別技術(shù)是一個(gè)非?；钴S、發(fā)展也很快的研究領(lǐng)域，目前表面噪聲源識(shí)別的主要方法有：鉛屏蔽法、表面振動(dòng)速度測(cè)量法、聲強(qiáng)測(cè)量法，此外還有話筒拾音技術(shù)、傳遞函數(shù)法、聲全息攝影法等。本文將通過(guò)聲強(qiáng)技術(shù)進(jìn)行分析研究。1.2聲強(qiáng)測(cè)量技術(shù)聲強(qiáng)測(cè)量方法是近年來(lái)應(yīng)用比較多的方法，這種方法是七十年代末美國(guó)通用汽車(chē)公司開(kāi)發(fā)的測(cè)量聲功率的一種新方法。聲強(qiáng)測(cè)量技術(shù)通過(guò)測(cè)量傳聲介質(zhì)微粒的速度與壓強(qiáng)，評(píng)定聲源及其相互影響的聲場(chǎng)，計(jì)算出

20、真實(shí)聲功率。聲介質(zhì)微粒速度用一般兩個(gè)非常接近的話筒測(cè)量、計(jì)算得到。由于聲強(qiáng)是矢量，一個(gè)部件在某一方向上的聲強(qiáng)不受其它聲源的影響，它可用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，而無(wú)需特殊的聲學(xué)環(huán)境，同時(shí)分析速度比傳統(tǒng)的鉛覆蓋法要快，但是聲強(qiáng)測(cè)量系統(tǒng)價(jià)格昂貴，對(duì)測(cè)試技術(shù)的要求高，而且用于近場(chǎng)測(cè)量時(shí)誤差較大，這在一定程度上限制了該方法在工程實(shí)際中的廣泛應(yīng)用。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)這一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)械產(chǎn)生噪聲時(shí)，周?chē)臻g任一點(diǎn)上產(chǎn)生的聲壓脈動(dòng)是由各個(gè)噪聲源的迭加作用組成的。然而要想將各個(gè)噪聲源的作用分離出來(lái)，卻是極為困難的，也是十分花費(fèi)時(shí)間的。其主要原因是所用的普通話筒對(duì)各個(gè)方向的聲音信號(hào)的接收能力幾乎是相同的。聲強(qiáng)技術(shù)能大大地提高測(cè)定噪聲源

21、方位的能力，能夠計(jì)算出一個(gè)復(fù)雜的噪聲源中各個(gè)區(qū)域的相對(duì)強(qiáng)度。利用這種新技術(shù)，可以計(jì)算出沿任一指定方向傳到空間任一點(diǎn)位置上的噪聲能量密度。由此可以導(dǎo)致一系列極有實(shí)用性的用途：繪出噪聲能量的分布圖，由此可以確定強(qiáng)噪聲能量的區(qū)域；還進(jìn)一步定量計(jì)算出各個(gè)單獨(dú)噪聲源所產(chǎn)生的噪聲能量強(qiáng)度，甚至還能消除所涉及范圍之外的噪聲的干擾。這樣就能夠?qū)⒃肼晠^(qū)域按次序排列出來(lái)，從而確定要進(jìn)行處理的先后次序。由一個(gè)聲源產(chǎn)生的聲能量的速率稱為聲功率，空間中單位面積通過(guò)的聲能量的速率稱之聲強(qiáng)，后者是一個(gè)矢量。人的耳朵對(duì)聲能量沒(méi)有感覺(jué)，而對(duì)聲壓力卻十分敏感。因此需要控制和降低的是聲壓力。雖然聲強(qiáng)與聲壓力之間并不存在簡(jiǎn)單的對(duì)應(yīng)關(guān)

22、系，但通過(guò)對(duì)聲強(qiáng)的測(cè)量可以了解噪聲產(chǎn)生的機(jī)理和主要噪聲源的分布情況，這有助于有的放矢地采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)降低聲壓力。1.2.1聲強(qiáng)測(cè)量技術(shù)發(fā)展過(guò)程瞬時(shí)聲強(qiáng)是瞬時(shí)聲壓及瞬時(shí)質(zhì)點(diǎn)速度的乘積，所以聲強(qiáng)測(cè)量?jī)x器應(yīng)能夠同時(shí)實(shí)測(cè)出這兩個(gè)瞬時(shí)量，然后加以相乘。由于用傳聲器測(cè)量聲壓的問(wèn)題早已解決，所以問(wèn)題就集中在解決實(shí)測(cè)質(zhì)點(diǎn)速度上。1931年美國(guó)RCA公司的Harry Olson申請(qǐng)了名為“System Responsive to the Energy Flow of Sound Waves”的專利。多年以后Olson又研發(fā)了一套聲功率計(jì)，具有能同時(shí)測(cè)量聲壓及質(zhì)點(diǎn)速度的探頭，系統(tǒng)中還配有帶通濾波器。1940年C

23、WClapp和FAFirestone用一個(gè)鋁箔式速度傳感器和二個(gè)晶體式傳聲器組合成一個(gè)聲功率計(jì)的探頭，研究了駐波管及混響室中的聲強(qiáng)場(chǎng)103。1943年RHBolt和AAPetrauskas首次應(yīng)用雙傳聲器技術(shù)測(cè)量材料的聲阻抗，這為以后發(fā)展起來(lái)的雙傳聲器法指出了方向。1955年SBaker用一個(gè)熱線式風(fēng)速計(jì)和一個(gè)傳聲器組合起來(lái)以測(cè)量聲強(qiáng)?？上г撓到y(tǒng)對(duì)于額外的空氣流動(dòng)過(guò)于敏感，以致不能在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。至此可以看出質(zhì)點(diǎn)速度的直接測(cè)量具有很大的難度。從而出現(xiàn)了間接測(cè)量質(zhì)點(diǎn)速度的方法。1956年TJ Schultz應(yīng)用Bolt的雙傳聲器法的原理，處理兩個(gè)傳聲器的聲壓信號(hào)，而得到質(zhì)點(diǎn)速度。這開(kāi)創(chuàng)了質(zhì)點(diǎn)速度的間

24、接測(cè)量法，為聲強(qiáng)測(cè)量的發(fā)展作出了很大的貢獻(xiàn)。可惜的是他應(yīng)用的是背對(duì)背的碟形傳聲器，兩者之間距離很小，且對(duì)電子線路的要求在當(dāng)時(shí)也屬過(guò)高。在試驗(yàn)室簡(jiǎn)單聲場(chǎng)的條件下取得了滿意的測(cè)量結(jié)果，但在剛性封閉空間中測(cè)量卻不成功。20世紀(jì)70年代初期南非的BG Van Zyl及FAnderson首先用聲強(qiáng)法測(cè)量了復(fù)雜聲源輻射的聲功率106。他們?cè)陂_(kāi)始時(shí)曾用過(guò)直接測(cè)速及聲壓相結(jié)合的方法，但后來(lái)改用雙傳聲器的間接測(cè)量法。還進(jìn)行了商品化開(kāi)發(fā)的嘗試。1977年瑞士的HPLambrich和WAStabel開(kāi)發(fā)的一套低頻（50500Hz）的模擬聲強(qiáng)儀，用以研究汽車(chē)內(nèi)部噪聲108。同年南斯拉夫的GPavic也開(kāi)發(fā)了一種用兩個(gè)

25、電容式傳聲器及一個(gè)聲級(jí)計(jì)的聲強(qiáng)測(cè)量?jī)x。在20世紀(jì)70年代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)發(fā)展得十分迅速，F(xiàn)FT分析已廣泛應(yīng)用。人們發(fā)現(xiàn)只要把雙傳聲器測(cè)到的信號(hào)由時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域，以其互譜的虛部就可以得到聲強(qiáng)，這意味著只要有兩個(gè)高質(zhì)量的傳聲器和一個(gè)FFT分析儀就可以組成一套聲強(qiáng)測(cè)量系統(tǒng)。有關(guān)這方面具有代表性的人物當(dāng)數(shù)美國(guó)通用汽車(chē)公司的JYChung和英國(guó)南安普敦大學(xué)的FJFahy，他們?cè)?977年所發(fā)表的成果極大的推動(dòng)了聲強(qiáng)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，在這方面作出貢獻(xiàn)的還有澳大利亞的RJAlfredson和法國(guó)的JMLambert等人。在此基礎(chǔ)上，不少商品化的聲強(qiáng)測(cè)量系統(tǒng)出現(xiàn)在市場(chǎng)上。丹麥的BK公司陸續(xù)推出了各種型號(hào)的

26、聲強(qiáng)測(cè)量?jī)x。圖1-1是該公司的雙傳聲器探頭。圖1-2是該公司的便攜式聲強(qiáng)測(cè)量?jī)x，型號(hào)4433，配以雙傳聲器探頭3520，該儀器的測(cè)量和運(yùn)算都由硬件線路完成，測(cè)得的結(jié)果可以從數(shù)字表頭上讀出。圖1-3是該公司的另一種聲強(qiáng)測(cè)量?jī)x型號(hào)3360，由聲強(qiáng)分析儀2134，顯示單元4715和雙傳聲器探頭3519組成。該系統(tǒng)用數(shù)字濾波計(jì)算聲強(qiáng)，可以顯示倍頻程譜和1/3倍頻程譜。圖1-4是日本小野測(cè)器公司推出的新產(chǎn)品，CF-6400聲強(qiáng)測(cè)量系統(tǒng)。其探頭不同于圖1-2，而是將兩對(duì)傳聲器面對(duì)面的置于一根直管中，兩個(gè)傳聲器之間的間距分別是7mm及50mm，回路信號(hào)同時(shí)經(jīng)放大器輸入FFT分析儀，根據(jù)被測(cè)聲場(chǎng)特性可選擇高頻

27、或低頻兩種通道組合。上述各種聲強(qiáng)測(cè)量?jī)x都是用間接方法測(cè)量質(zhì)點(diǎn)速度的。直接測(cè)量質(zhì)點(diǎn)速度的方法仍有人在研究。1982年OH Bor和HJKrystad提出用超聲波束的對(duì)流多普勒頻移效應(yīng)來(lái)測(cè)量質(zhì)點(diǎn)速度的方法。這方法已由挪威電子公司采納并實(shí)現(xiàn)在其生產(chǎn)的聲強(qiáng)探頭上，如圖1-5所示。該探頭可以和濾波系統(tǒng)或FFT分析儀組合成聲強(qiáng)測(cè)量系統(tǒng)。以上所述各種聲強(qiáng)測(cè)量?jī)x都是測(cè)量一條軸線上的聲強(qiáng)。但聲強(qiáng)是個(gè)矢量，有時(shí)需要知道空間三維方向的聲強(qiáng)，以確定聲能流的方向。這樣如用一維的聲強(qiáng)儀就需要在同一點(diǎn)上按三個(gè)方向測(cè)量三次，比較費(fèi)時(shí)，有時(shí)還沒(méi)有測(cè)完三次，工況卻變化了，所以開(kāi)發(fā)一套同時(shí)能測(cè)三維聲強(qiáng)的儀器是有必要的。最容易實(shí)現(xiàn)的

28、方案是在三維方向上各安裝一套雙傳聲器探頭這樣就需要6個(gè)傳聲器。Hideo Suzuki等人開(kāi)發(fā)出一套用4個(gè)傳聲器的三維聲強(qiáng)探頭，其結(jié)構(gòu)方案見(jiàn)圖1-6，配以相應(yīng)的處理系統(tǒng)，就可以實(shí)時(shí)測(cè)量三維的聲強(qiáng)。 圖1-1 B&K公司的雙傳聲器探頭 圖1-2 B&K公司的便攜式聲強(qiáng)測(cè)量?jī)x 圖1-3 B&K公司的聲強(qiáng)測(cè)量系統(tǒng) 、圖1-4野測(cè)器公司的聲強(qiáng)測(cè)量系統(tǒng) 圖1-5挪威電子公司的聲強(qiáng)探頭NE216 圖1-6三維聲強(qiáng)探頭的結(jié)構(gòu)方案1.2.2聲強(qiáng)測(cè)量的基本原理聲強(qiáng)測(cè)量方法可以分為兩類：一類是將傳聲器和直接測(cè)質(zhì)點(diǎn)速度的傳感器相結(jié)合，可簡(jiǎn)稱為法。另一類是雙傳聲器法，簡(jiǎn)稱為法。以法為例：圖1-

29、5所示的探頭有兩對(duì)超聲波發(fā)射器，可以同時(shí)發(fā)射兩個(gè)平行的而方向相反的超聲波束，并在等距離處有各自的接收器。當(dāng)在同向上存在音頻聲波時(shí)，兩個(gè)接收器所接收到的信號(hào)就存在相位差，此相位差就是音頻聲波的質(zhì)點(diǎn)速度的模擬量，這樣可把質(zhì)點(diǎn)速度測(cè)出。在探頭中心裝有傳聲器，可同時(shí)測(cè)出聲壓，兩者相乘后可以得到瞬時(shí)聲強(qiáng)的模擬量，再求時(shí)間的平均值可得到有功聲強(qiáng)。此法的測(cè)量精度會(huì)受到風(fēng)之類的非聲音的空氣流動(dòng)的影響，所以測(cè)量時(shí)應(yīng)有措施以屏蔽風(fēng)的干擾。設(shè)超聲波的發(fā)射器和接收器之間的距離為，則在沒(méi)有聲波時(shí)超聲波由發(fā)射到接收所經(jīng)歷的時(shí)間為。若存在聲波，其質(zhì)點(diǎn)速度為，則兩個(gè)超聲波束所經(jīng)歷的時(shí)間各自變成其相位差為 (3-1)式中為超聲

30、波頻率當(dāng)時(shí)可見(jiàn)測(cè)出的相位差就是的模擬量。1.3發(fā)動(dòng)機(jī)聲強(qiáng)測(cè)試系統(tǒng)試驗(yàn)使用的聲強(qiáng)測(cè)試系統(tǒng)，如圖1-7所示。其中，聲強(qiáng)測(cè)試儀采用丹麥G.R.A.S 公司的50AI 型，包括兩只聲強(qiáng)探頭40AI 及前置放大器26AA 等部件。試驗(yàn)時(shí)聲強(qiáng)探頭采用了面對(duì)面布置的方式，距離被測(cè)表面30cm。對(duì)于對(duì)置式的探頭，其間距是用一段和傳聲器直徑相同的圓柱體來(lái)保證，此次試驗(yàn)選取間距為12mm。圓柱體使被測(cè)的聲音只能通過(guò)傳聲器保護(hù)罩周邊的窄槽對(duì)膜片起作用，這樣就使兩傳聲器聲學(xué)中心的距離得到精確的保證，以提高測(cè)量精度，這正是對(duì)置式探頭的優(yōu)點(diǎn)之一。SD380動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀A/D AB通道互功率譜聲強(qiáng)儀前置放大聲強(qiáng)探頭A聲強(qiáng)

31、探頭B聲強(qiáng)儀前置放大電腦STARACoustics聲強(qiáng)分析聲強(qiáng)儀前軟件 圖1-7聲強(qiáng)測(cè)試裝置圖根據(jù)所測(cè)車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和表面振動(dòng)特性，將發(fā)動(dòng)機(jī)分為以下幾個(gè)主要噪聲輻射部件：缸蓋罩殼、油底殼、齒輪室蓋、進(jìn)氣管、排氣管、機(jī)體、曲軸箱、噴油泵和變速箱，分別對(duì)以上的部件進(jìn)行了表面振動(dòng)速度的測(cè)量。表面振動(dòng)測(cè)試分析系統(tǒng)如圖1-8所示，主要包括加速度計(jì)、電荷放大器、VS302N雙通道聲學(xué)分析儀和相應(yīng)的頻譜分析軟件Pulse。表面振動(dòng)測(cè)量采用的是壓電晶體加速度計(jì)，主要是考慮到加速度計(jì)能突出高頻振動(dòng)信號(hào)，而且實(shí)際使用情況也證明加速度計(jì)性能可靠。加速度信號(hào)用聲學(xué)分析儀采集并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)后使用Pulse 軟件進(jìn)

32、行分析處理。 圖1-82 聲強(qiáng)法在內(nèi)燃機(jī)振聲測(cè)試中的應(yīng)用2.1四缸發(fā)動(dòng)機(jī)表面聲強(qiáng)研究試驗(yàn)用長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)為增壓直噴式四缸四沖程柴油機(jī)，其標(biāo)定功率為67.6 KW/3600 rpm；最大扭矩為204.5 Nm/2000 rpm；怠速為800 rpm。為了能夠得到可靠準(zhǔn)確的結(jié)果，測(cè)試在全封閉、精密級(jí)的半自由聲場(chǎng)的內(nèi)燃機(jī)噪聲試驗(yàn)室中進(jìn)行。其頂棚以及四周的墻壁以消聲材料覆蓋，地面為平整水泥地面，室內(nèi)背景噪聲小于18分貝。測(cè)量時(shí)將排氣管引到室外，抑制了空氣動(dòng)力噪聲。試驗(yàn)測(cè)量了怠速、最大扭矩和標(biāo)定工況下的發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)表面輻射噪聲。聲強(qiáng)測(cè)量采用日本小野公司生產(chǎn)的3599聲強(qiáng)分析軟件、3599聲強(qiáng)探頭、3

33、599信號(hào)放大器和3599四通道分析儀，測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖2-1所示。該系統(tǒng)能夠一次分析50 Hz10 kHz范圍的頻率，操作簡(jiǎn)便，并提供彩色顯示 插圖（第三章）外包絡(luò)面Zyx發(fā)動(dòng)機(jī)(包括變速箱)800mm800mm1200mm 圖2-2 測(cè)量點(diǎn)布置圖 圖2-3 前端面 圖2-4左側(cè)端面 圖2-5 右端面 圖2-6上端面 圖2-7 實(shí)驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)全景2.2長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常速狀態(tài)下噪聲分析2.2.1長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常速狀態(tài)下前端面噪聲分析依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO9614-1，將被測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)城491QE作為聲源，用一假設(shè)的矩形包絡(luò)面S所包圍。沿x方向布置21個(gè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)間距50 mm；沿y方向布置27

34、個(gè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)間距50 mm；測(cè)點(diǎn)距發(fā)動(dòng)機(jī)表面100 mm。圖2-3為實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)前端面的實(shí)景圖。圖2-2為測(cè)點(diǎn)布置圖。測(cè)量完畢，利用Pulse軟件對(duì)記錄信號(hào)計(jì)算處理，就得到每一個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲強(qiáng)，進(jìn)一步分析可得到每一個(gè)測(cè)量面上的等聲強(qiáng)線圖（依聲強(qiáng)級(jí)值大小分為紅、粉、深藍(lán)、黃、綠和淺藍(lán)）和等聲強(qiáng)線的三維圖。將通過(guò)Pulse軟件測(cè)得的發(fā)動(dòng)機(jī)前端面噪聲云圖覆蓋在發(fā)動(dòng)機(jī)前端面實(shí)景圖上，即可以直觀的觀測(cè)處發(fā)動(dòng)機(jī)各部件所在位置的發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)情況。圖2-8發(fā)動(dòng)機(jī)前端面常速狀態(tài)聲強(qiáng)云圖對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)在500-1kHz頻率段進(jìn)行分析。下面取X軸第一列數(shù)據(jù)為例進(jìn)行分析。經(jīng)過(guò)Pulse軟件分析，長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)

35、機(jī)前端面X軸前端面數(shù)據(jù)值為：X1-1.64801e-0091.03306e-0094.10744e-0102.40761e-0107.63686e-0101.49571e-0091.98541e-0091.74537e-0093.31378e-010-8.29394e-010-5.69987e-010-1.63099e-010-8.39002e-010-1.39649e-009-5.85462e-0103.93219e-0102.14747e-010-2.97411e-010-1.43631e-0101.03595e-0101.24479e-010在此我們運(yùn)用聲強(qiáng)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，其中=，=。

36、以此公式為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)對(duì)前端面的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行聲強(qiáng)值計(jì)算，得出以下數(shù)據(jù)值：1.65E-091.03E-094.11E-102.41E-107.32 7.49 7.82 8.02 7.64E-101.50E-091.99E-091.75E-097.60 7.35 7.25 7.30 3.31E-10-8.29E-10-5.70E-10-1.63E-107.90 -7.57 -7.70 8.16 -8.39E-10-1.40E-09-5.85E-103.93E-107.56 -7.38 -7.69 7.84 2.15E-10-2.97E-10-1.44E-101.04E-101.24E-108.06 -7

37、.94 -8.20 8.32 8.25 依照如此方法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)前端面的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，從而得出發(fā)動(dòng)機(jī)前端面每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的聲強(qiáng)值，其數(shù)據(jù)值就不在此一一贅述。在所得數(shù)據(jù)值中進(jìn)行比較分析，以聲強(qiáng)I=20 dB為基準(zhǔn)值，可得出，在長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)前端面振動(dòng)的峰值分布較分散，大致分布在油底殼處，皮帶輪，進(jìn)氣歧管處，發(fā)電機(jī)處，缸蓋，及轉(zhuǎn)向柱塞泵處。2.2.2長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常速狀態(tài)下左側(cè)端面噪聲分析依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO9614-1，將被測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)城491QE作為聲源，沿x方向布置25個(gè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)間距50 mm；沿y方向布置25個(gè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)間距50 mm；測(cè)點(diǎn)距發(fā)動(dòng)機(jī)表面100 mm。圖2-

38、4為實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)左側(cè)端面的實(shí)景圖。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)在500-1kHz頻率段進(jìn)行分析。下面取X軸第一列數(shù)據(jù)為例進(jìn)行分析。經(jīng)過(guò)Pulse軟件分析，長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)前端面X軸前端面數(shù)據(jù)值為：X1=1.59989e-0091.81895e-0091.41589e-0099.64218e-0108.71591e-0105.21183e-010-3.56741e-010-9.39507e-010-3.39414e-0101.20335e-0093.09272e-0094.59427e-0094.97449e-0093.93817e-0091.35500e-009-1.23334e-009-2

39、.41067e-009-1.83363e-0093.94189e-0101.90935e-0096.27910e-010-2.04763e-009-4.55204e-009-6.32594e-009-7.09315e-009在此我們運(yùn)用聲強(qiáng)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，其中=，=。以此公式為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)對(duì)左側(cè)端面的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行聲強(qiáng)值計(jì)算，得出以下數(shù)據(jù)值：1.60E-091.82E-091.42E-099.64E-107.33 7.28 7.37 7.51 8.72E-105.21E-10-3.57E-10-9.40E-107.55 7.74 -7.87 -7.52 -3.39E-101.20E-093.09E-

40、094.59E-09-7.89 7.43 7.09 6.95 4.97E-093.94E-091.36E-09-1.23E-096.92 7.00 7.39 -7.42 -2.41E-09-1.83E-093.94E-101.91E-09-7.18 -7.28 7.84 7.27 6.28E-10-2.05E-09-4.55E-09-6.33E-09-7.09E-097.67 -7.24 -6.95 -6.83 -6.79 圖2-9發(fā)動(dòng)機(jī)左側(cè)端面常速狀態(tài)聲強(qiáng)云圖依照如此方法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)前端面的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，從而得出發(fā)動(dòng)機(jī)左側(cè)端面每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的聲強(qiáng)值，其數(shù)據(jù)值就不在此一一贅述。在所得數(shù)據(jù)值中進(jìn)行比較

41、分析，以聲強(qiáng)I=20 dB為基準(zhǔn)值，可得出，在長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)左側(cè)端面振動(dòng)較弱，僅在油底殼處，變速箱處及機(jī)油濾清器處噪聲振動(dòng)較大，即這兩處為長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常速工況下，左側(cè)端面的振動(dòng)峰值2.2.3長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常速狀態(tài)下右側(cè)端面噪聲分析依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO9614-1，將被測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)城491QE作為聲源，沿x方向布置26個(gè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)間距50 mm；沿y方向布置27個(gè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)間距50 mm；測(cè)點(diǎn)距發(fā)動(dòng)機(jī)表面100 mm。圖2-5為實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)右側(cè)端面的實(shí)景圖。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)在500-1kHz頻率段進(jìn)行分析。下面取X軸第一列數(shù)據(jù)為例進(jìn)行分析。經(jīng)過(guò)Pulse軟

42、件分析，長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)前端面X軸前端面數(shù)據(jù)值為：X1=-1.45188e-013-1.17135e-013-6.23578e-014-1.11712e-0142.62521e-0144.91446e-0146.61261e-0147.15895e-0145.76711e-0143.59156e-0142.03808e-0142.18562e-0144.06943e-0143.75131e-014-1.68282e-014-6.18652e-014-4.06121e-014-3.35622e-015-7.52074e-015-2.73456e-014-4.27362e-014-5.0327

43、3e-014-4.40915e-0155.60790e-0145.69014e-0143.10659e-0141.79492e-014圖2-10發(fā)動(dòng)機(jī)右側(cè)端面常速狀態(tài)聲強(qiáng)云圖 在此我們運(yùn)用聲強(qiáng)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，其中=，=。以此公式為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)對(duì)右側(cè)端面的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行聲強(qiáng)值計(jì)算，得出以下數(shù)據(jù)值：-6.47E-15-6.25E-15-5.89E-15-5.65E-15-11.82 -11.84 -11.86 -11.87 -5.76E-15-6.00E-15-6.13E-15-6.18E-15-11.87 -11.85 -11.84 -11.84 -6.21E-15-6.21E-15-6.14E-15

44、-5.93E-15-11.84 -11.84 -11.84 -11.86 -5.53E-15-5.16E-15-5.08E-15-5.24E-15-11.88 -11.91 -11.91 -11.90 -5.56E-15-5.87E-15-6.02E-15-5.94E-15-11.88 -11.86 -11.85 -11.85 -5.63E-15-5.40E-15-5.54E-15-5.82E-15-11.87 -11.89 -11.88 -11.86 -5.97E-15-6.04E-15-6.12E-15-11.85 -11.85 -11.84 依照如此方法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)前端面的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，從

45、而得出發(fā)動(dòng)機(jī)左側(cè)端面每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的聲強(qiáng)值，其數(shù)據(jù)值就不在此一一贅述。在所得數(shù)據(jù)值中進(jìn)行比較分析，以聲強(qiáng)I=20 dB為基準(zhǔn)值，可得出，在長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)左側(cè)端面噪聲振動(dòng)較弱，僅在油底殼的兩端位置產(chǎn)生了兩處峰值。而在進(jìn)氣歧管位置的噪聲振動(dòng)甚至低于基準(zhǔn)值，即在常速工況下，長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)右側(cè)端面的噪聲振動(dòng)值極低。2.2.4長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常速狀態(tài)下上端面噪聲分析 依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO9614-1，將被測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)城491QE作為聲源，沿x方向布置21個(gè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)間距50 mm；沿y方向布置25個(gè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)間距50 mm；測(cè)點(diǎn)距發(fā)動(dòng)機(jī)表面100 mm。圖2-5為實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)城491Q

46、E發(fā)動(dòng)機(jī)右側(cè)端面的實(shí)景圖。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)在500-1kHz頻率段進(jìn)行分析。下面取X軸第一列數(shù)據(jù)為例進(jìn)行分析。經(jīng)過(guò)Pulse軟件分析，長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)前端面X軸前端面數(shù)據(jù)值為：X1=5.83261e-0106.05329e-0105.64798e-0104.47217e-0102.54941e-0102.66362e-0107.24089e-0101.20118e-0091.24299e-0099.27727e-0103.61668e-0104.97728e-0122.29837e-0106.41824e-0107.81992e-0106.19206e-0101.57234e-010-2.42

47、445e-010-2.87014e-010-1.35444e-0107.87754e-011在此我們運(yùn)用聲強(qiáng)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，其中=，=。以此公式為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)對(duì)上端面的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行聲強(qiáng)值計(jì)算，得出以下數(shù)據(jù)值：5.83E-106.05E-105.65E-104.47E-107.70 7.68 7.71 7.79 2.55E-102.66E-107.24E-101.20E-097.99 7.98 7.62 7.43 1.24E-099.28E-103.62E-104.98E-127.42 7.53 7.87 9.42 2.30E-106.42E-107.82E-106.19E-108.03 7.66

48、7.59 7.67 1.57E-10-2.42E-10-2.87E-10-1.35E-107.88E-118.17 8.01 7.95 8.22 8.42 圖2-11發(fā)動(dòng)機(jī)上端面常速狀態(tài)聲強(qiáng)云圖依照如此方法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)前端面的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，從而得出發(fā)動(dòng)機(jī)左側(cè)端面每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的聲強(qiáng)值，其數(shù)據(jù)值就不在此一一贅述。在所得數(shù)據(jù)值中進(jìn)行比較分析，以聲強(qiáng)I=20 dB為基準(zhǔn)值，可得出，在長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)上端面噪聲振動(dòng)的峰值分布大致在飛輪處，汽缸室蓋處，排氣歧管處以及進(jìn)氣歧管穩(wěn)壓倉(cāng)處。2.2.5長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常速工況下的整體噪聲振動(dòng)分析前面已經(jīng)通過(guò)聲強(qiáng)技術(shù)分別將長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常

49、速工況下在前端面、左側(cè)端面、右側(cè)端面、上端面的噪聲振動(dòng)情況進(jìn)行了初步的分析。根據(jù)測(cè)試將常速工況下長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)前、左、右、上四個(gè)端面的聲強(qiáng)云圖進(jìn)行三維立體組合，從而直觀的表現(xiàn)出發(fā)動(dòng)機(jī)在常速工況下噪聲振動(dòng)較為劇烈的地區(qū)，而后根據(jù)運(yùn)用聲強(qiáng)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，運(yùn)用聲強(qiáng)技術(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲振動(dòng)進(jìn)行分析。三維立體分布圖如圖2-12，計(jì)算數(shù)值表見(jiàn)附表1。圖2-12長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常速工況立體圖為了便于敘述，對(duì)于聲強(qiáng)云圖的測(cè)量網(wǎng)格，水平方向本文定義為x方向，垂直方向定義為y方向，左下方第一個(gè)點(diǎn)為起始點(diǎn)，設(shè)為（1,1）。這樣圖2-8中就有三個(gè)峰值區(qū)：（5,1）處（聲強(qiáng)級(jí)99.4dB）對(duì)應(yīng)于油底殼；（8,

50、4）處(聲強(qiáng)級(jí)99dB)和（9,4）處（聲強(qiáng)級(jí)99.3dB）與皮帶輪相對(duì)應(yīng)。圖2-9為發(fā)動(dòng)機(jī)左側(cè)面聲強(qiáng)法測(cè)量得到的聲場(chǎng)分布，其中有兩個(gè)個(gè)峰值區(qū)：（1,12）處（聲強(qiáng)級(jí)為99.2dB）是油底殼；（7,13）處（聲強(qiáng)級(jí)為99dB）為變速箱。圖2-10中有兩個(gè)峰值位置：（6,1）對(duì)應(yīng)于油底殼一端，測(cè)量值為99dB；（23,2）處（聲強(qiáng)級(jí)為99dB）與油底殼另一端對(duì)應(yīng)。圖2-11中有三個(gè)峰值區(qū)（7,1）處（測(cè)量值98.6dB）為飛輪；（4,18）處（測(cè)量值98.8dB）對(duì)應(yīng)進(jìn)氣管；（8,14）處（聲強(qiáng)級(jí)98.7dB）是氣門(mén)室罩蓋。通過(guò)上述的聲強(qiáng)分析可知，該工況下發(fā)動(dòng)機(jī)的主要噪聲源為油底殼、變速箱、氣門(mén)

51、室罩蓋、皮帶輪和進(jìn)氣管。由三維圖直觀顯示及聲強(qiáng)數(shù)據(jù)結(jié)果分析可以得出，在常速工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼位置處的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲振動(dòng)效果最強(qiáng)，即在長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)常速工況下油底殼對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生的影響最大。2.3長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)在恒轉(zhuǎn)速20%油門(mén)工況下的噪聲分析2.3.1發(fā)動(dòng)機(jī)在2000轉(zhuǎn)恒轉(zhuǎn)速20%油門(mén)工況下前端面噪聲分析依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO9614-1，將被測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)城491QE作為聲源（將發(fā)動(dòng)機(jī)限值在2000轉(zhuǎn)恒轉(zhuǎn)速并施加20%的油門(mén)），沿x方向布置21個(gè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)間距50 mm；沿y方向布置27個(gè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)間距50 mm；測(cè)點(diǎn)距發(fā)動(dòng)機(jī)表面100 mm。圖2-5為實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)前端面的實(shí)景

52、圖。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)在500-1kHz頻率段進(jìn)行分析。下面取X軸第一列數(shù)據(jù)為例進(jìn)行分析。經(jīng)過(guò)Pulse軟件分析，長(zhǎng)城491QE發(fā)動(dòng)機(jī)前端面X軸前端面數(shù)據(jù)值為：X1=5.88550e-0126.13858e-0126.79500e-0127.55859e-0128.00624e-0129.00435e-0121.15144e-0111.37812e-0111.38671e-0111.25316e-0111.07931e-0111.04326e-0111.36063e-0111.73737e-0111.84671e-0111.80481e-0111.68979e-0111.48986e-0111.18

53、860e-0118.66447e-0126.76491e-012在此我們運(yùn)用聲強(qiáng)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，其中=，=。以此公式為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)對(duì)上端面的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行聲強(qiáng)值計(jì)算，得出以下數(shù)據(jù)值：5.89E-126.14E-126.80E-127.56E-129.36 9.34 9.31 9.27 8.01E-129.00E-121.15E-111.38E-119.25 9.20 9.12 9.05 1.39E-111.25E-111.08E-111.04E-119.05 9.08 9.14 9.15 1.36E-111.74E-111.85E-111.80E-119.06 8.97 8.94 8.95 1.69E-111.49E-111.19E-118.66E-126.76E-128.98 9.02 9.10 9.22 9.31 圖2-13 發(fā)動(dòng)機(jī)在2000轉(zhuǎn)恒轉(zhuǎn)速20%油門(mén)工況下前端面聲強(qiáng)云圖依照如此方法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)前端面的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，從而得出發(fā)動(dòng)機(jī)前端面每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的聲強(qiáng)值，其數(shù)據(jù)值就不在