第九章發(fā)動機的排放與噪聲詳解演示文稿

第九章發(fā)動機的排放與噪聲詳解演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有81頁\編輯于星期五優(yōu)選第九章發(fā)動機的排放與噪聲現(xiàn)在是2頁\一共有81頁\編輯于星期五05AA9(一)ＣＯ的形成

ＣＯ是烴燃料在空氣不足的情況下，進行不完全燃燒的產(chǎn)物，是汽油機排氣中有害成分濃度最大的物質(zhì)。在汽油機中，α＜１(Ａ／Ｆ＜１４.８)時，ＣＯ生成量明顯增加。在柴油機中，α＞１，ＣＯ主要是在局部缺氧或低溫下形成的，所以ＣＯ的含量在全負荷或低負荷下較高，中等負荷時較低?，F(xiàn)在是3頁\一共有81頁\編輯于星期五05AA9(二)ＨＣ的形成ＨＣ是未燃的燃料、不完全燃燒或裂解反應(yīng)的碳氫化合物及少量的氧化反應(yīng)的中間產(chǎn)物(如醛、酮等)。在汽油機中，排氣中的ＨＣ主要是缸壁和狹縫的熄火作用造成，另外混合氣過稀或過濃以及廢氣稀釋嚴重、缸內(nèi)溫度過低時，可能引起火焰?zhèn)鞑ゲ煌耆踔翑嗷?，ＨＣ增多。二行程汽油機換氣時，也會排出大量的ＨＣ。在柴油機中，排氣中的ＨＣ是由于混合氣形成不良(如噴油質(zhì)量不好、霧化不良)、燃燒組織不良(如供油提前角過小)、竄機油或者在過低的溫度下(如柴油機怠速運轉(zhuǎn)等)產(chǎn)生的?，F(xiàn)在是4頁\一共有81頁\編輯于星期五05AA9(三)ＮＯｘ的形成

發(fā)動機排放的ＮＯｘ主要是ＮＯ和ＮＯ２。對汽油機來說，在氣缸高溫下主要生成ＮＯ，是在緊跟火焰前鋒后的燃燒產(chǎn)物區(qū)內(nèi)形成的現(xiàn)在是5頁\一共有81頁\編輯于星期五05AA9(四)鉛化合物、顆粒與炭煙１.微粒的成分

２.炭煙和微粒的生成與氧化圖９-１炭煙生成途徑現(xiàn)在是6頁\一共有81頁\編輯于星期五05AA9２.炭煙和微粒的生成與氧化圖９-２炭煙濃度隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化

１—距副燃室壁面２ｍｍ２—距副燃室壁面１０ｍｍ３—距副燃室壁面１５ｍｍ現(xiàn)在是7頁\一共有81頁\編輯于星期五二、發(fā)動機排放污染物的危害：1.一氧化碳CO

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CO是無色無臭有窒息性的毒性氣體，由于CO和血液中有輸氧能力的血紅素蛋白(Hb)的親和力比氧氣和Hb的親和力約大300倍，能很快和Hb結(jié)合形成碳氧血紅素蛋白(HbCO)，同時HbCO的解離速度卻比氧合血紅蛋白的解離慢3600倍，且HbCO的存在影響氧合血紅蛋白的解離,阻礙了氧的釋放,導(dǎo)致低氧血癥,使心臟、頭腦等重要器官嚴重缺氧，引起頭暈、惡心、頭痛等癥狀，輕度中毒將使中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損，嚴重時會使心血管官能喪失，直至死亡。

現(xiàn)在是8頁\一共有81頁\編輯于星期五2.碳氫化合物HC：

HC包括未燃和未完全燃燒的燃油、潤滑油及其裂解和部分氧化產(chǎn)物，如烷烴、烯烴、芳香烴、醛、酮、酸等數(shù)百種成分。烷烴基本上無味，對人體健康不產(chǎn)生直接影響。烯烴略帶甜味，有麻醉作用，對粘膜有刺激，經(jīng)代謝轉(zhuǎn)化會變成對基因有毒的環(huán)氧衍生物。芳香烴對血液和神經(jīng)系統(tǒng)有害，特別是多環(huán)芳香烴(PAH)及其衍生物有強致癌作用。醛類是刺激性物質(zhì)，對眼、呼吸道、血液有毒害。烴類成分還是引起光化學(xué)煙霧的主要物質(zhì)?，F(xiàn)在是9頁\一共有81頁\編輯于星期五3.氮氧化物NOx：氮氧化物是燃燒過程形成的多種氮氧化物，如NO、NO2、N2O3、N2O5等，總稱為NOx。在內(nèi)燃機中主要是NO，約占95％，其次為NO2，占5％。NO是無色無味氣體，只有輕度刺激性，毒性不大，高濃度時會造成中樞神經(jīng)有輕度障礙，但NO易被氧化成NO2。NO2是一種紅棕色有刺激性氣味的有毒氣體。它對人體健康的影響見表8-3。NO2吸人人體后，和血液中血紅素蛋白(Hb)結(jié)合，使血液輸氧能力下降，對心臟、肝、腎都會有影響。NO2易溶于水，被人吸入肺部后，能與肺中的水分結(jié)合成稀硝酸，引起支氣管炎、肺氣腫。NO2是地面附近大氣中形成光化學(xué)煙霧的主要因素，也是酸雨的來源之一。現(xiàn)在是10頁\一共有81頁\編輯于星期五4.光化學(xué)煙霧：

HC和NOx在太陽紫外線作用下會生成臭氧(O3)和過氧?；跛猁}(PAN)，即一種具有刺激性的淺藍色煙霧，稱為光化學(xué)煙霧，它是一種有強刺激性的二次污染物。臭氧對人體的危害主要表現(xiàn)在刺激和破壞深部呼吸道粘膜和組織，對眼睛也有刺激,

現(xiàn)在是11頁\一共有81頁\編輯于星期五5.微粒：

微粒對人體健康的危害和微粒的大小及其組成有關(guān)。微粒愈小，懸浮在空氣中的時間愈長，進入人體肺部后停滯在肺部及支氣管中的比例愈大，危害也就愈大，小于0.1μm(微米，10-6m)的微粒能在空氣中作隨機運動，進入肺部并附在肺細胞的組織中，有些還會被血液吸收。(0.1～0.5)μm微粒能深入肺部并粘附在肺葉表面的粘液中，隨后會被絨毛所清除。大于5μm的微粒常在鼻處受阻，不能深入呼吸道，大于10μm的微?？膳懦鲶w外。微粒能粘附SO2、未燃HC、NO2等有毒物質(zhì)或苯丙芘等致癌物，因而對人體健康造成更大危害。由于柴油機的微粒直徑大多小于0.3μm，而且數(shù)量比汽油機高出30～60倍，成分更為復(fù)雜，因而柴油機排出的微粒危害更大。

現(xiàn)在是12頁\一共有81頁\編輯于星期五第二節(jié)排放污染物的機內(nèi)、機外凈化技術(shù)一、排放污染物的機內(nèi)凈化技術(shù)(一)汽油機的機內(nèi)凈化技術(shù)１.推遲點火時間(點火提前角)

推遲點火提前角一直是最簡單易行，也是最普遍應(yīng)用的排放控制技術(shù)。汽油機推遲點火提前角，除因燃燒溫度下降使ＮＯｘ的生成速度和生成量降低外，還會因后燃使ＨＣ的排放量也同時降低。但推遲點火提前角降低排放的效果是有限的，在不使動力性和燃油消耗率明顯惡化的前提下，ＮＯｘ可降低１０％～３０％。在實際應(yīng)用中應(yīng)綜合考慮排放特性、動力性及經(jīng)濟性來確定最佳點火提前角。現(xiàn)在是13頁\一共有81頁\編輯于星期五２.廢氣再循環(huán)圖９-３廢氣再循環(huán)系統(tǒng)工作原理現(xiàn)在是14頁\一共有81頁\編輯于星期五圖９-４ＥＧＲ降低Ｎ的效果現(xiàn)在是15頁\一共有81頁\編輯于星期五圖９-５ＥＧＲ與其他措施合用的效果

Ａ—僅采用ＥＧＲＢ—ＥＧＲ＋增強進氣渦流

Ｃ—ＥＧＲ＋增強進氣渦流＋雙火花塞點火現(xiàn)在是16頁\一共有81頁\編輯于星期五３.燃燒系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計圖９-６采用高位活塞環(huán)的降低ＨＣ效果現(xiàn)在是17頁\一共有81頁\編輯于星期五４.提高點火能量提高點火能量可以提高著火的可靠性，減小循環(huán)波動率，擴大混合氣的著火界限。特別是伴隨著汽油機燃燒稀薄化，無觸點的高能電子點火系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。提高點火能量的措施有增大火花塞極間電壓(極間電壓一般為１０～２０ｋＶ，但最高的有３５ｋＶ)、增大火花塞間隙(如由０.８ｍｍ增大至１.１ｍｍ)以及延長放電時間等方法。現(xiàn)在是18頁\一共有81頁\編輯于星期五５.電控汽油噴射技術(shù)(ＥFＩ)電控汽油噴射系統(tǒng)由于能夠更精確、更柔性地滿足各工況的參數(shù)優(yōu)化要求，從而可以實現(xiàn)排放特性、燃油經(jīng)濟性和動力性的綜合優(yōu)化。此外，三效催化轉(zhuǎn)化器與電控噴射系統(tǒng)的組合，已成為當前和未來較長時期內(nèi)汽油機排放控制的最有效和最主要技術(shù)。另外，可變進氣系統(tǒng)、可變配氣相位、可變排量、稀薄燃燒以及缸內(nèi)直噴式燃燒方法等新技術(shù)，在改善汽油機動力性和經(jīng)濟性的同時，也不同程度地改善了排放特性。總之，汽油機的機內(nèi)凈化技術(shù)措施并不是很多、很復(fù)雜，這是由于汽油機目前主要采用以閉環(huán)電噴加三效催化劑為核心的排放控制技術(shù)，因而大大減輕了對機內(nèi)凈化的要求，燃燒過程的組織仍可以動力性和經(jīng)濟性指標作為優(yōu)化目標，而用燃燒以外的排氣后處理技術(shù)來降低已生成的有害成分排放。現(xiàn)在是19頁\一共有81頁\編輯于星期五機內(nèi)凈化技術(shù)1.增壓中冷技術(shù)將增壓后空氣再進行冷卻的中冷技術(shù)，使得進氣溫度降低，循環(huán)進氣量更大。這樣，增加空燃比改善了柴油機的燃燒，從而降低了微粒、NOx排放，而且功率進一步增加。增壓中冷柴油機參數(shù)選配得當，則柴油機大部分性能都會得到改善。(二)柴油機的機內(nèi)凈化技術(shù)現(xiàn)在是20頁\一共有81頁\編輯于星期五圖９-７低排放柴油機燃燒過程控制思路現(xiàn)在是21頁\一共有81頁\編輯于星期五２.改進進氣系統(tǒng)：進氣組織：組織一定強度的缸內(nèi)旋流或紊流?，F(xiàn)在是22頁\一共有81頁\編輯于星期五多氣門：多氣門能加大循環(huán)充氣量以改善動力、經(jīng)濟性和排放性能?，F(xiàn)在是23頁\一共有81頁\編輯于星期五３.改進噴油系統(tǒng)高壓噴射推遲噴油提前角減小噴孔直徑，增加噴孔數(shù)目高壓共軌電控燃油噴射現(xiàn)在是24頁\一共有81頁\編輯于星期五４.改進燃燒系統(tǒng)燃燒室容積比：燃燒室容積對氣缸余隙容積之比。燃燒室口徑比：采用較大口徑比的淺平燃燒室，配合小孔徑的多噴孔噴嘴。現(xiàn)在是25頁\一共有81頁\編輯于星期五燃燒室形狀縮口燃燒室已取代應(yīng)用最廣的直邊不縮口燃燒室。用縮口燃燒室加強燃燒室口部的氣體湍流，促進擴散混合和燃燒。燃燒室底部中央的凸起適當加大，以進一步提高空氣的利用率?，F(xiàn)在是26頁\一共有81頁\編輯于星期五用帶圓角的方形或五瓣梅花形（分別配4孔和5孔噴嘴）代替圓形燃燒室，加強燃燒室中的微觀湍流，加速燃燒，減少碳煙生成?，F(xiàn)在是27頁\一共有81頁\編輯于星期五適當提高柴油機壓縮比可降低HC和CO排放，并結(jié)合推遲噴油獲得動力經(jīng)濟性能與NOx排放之間較好的折中。

適當提高壓縮比現(xiàn)在是28頁\一共有81頁\編輯于星期五５.降低機油消耗盡可能減少竄入燃燒室的機油量；減少機油從氣門桿的泄漏。６.廢氣再循環(huán)柴油機可以使用比汽油機大得多的廢氣再循環(huán)量。７.提高燃油品質(zhì)提高柴油的十六烷值?，F(xiàn)在是29頁\一共有81頁\編輯于星期五(一)汽油機排氣后處理技術(shù)１.催化轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)與工作原理

２.催化轉(zhuǎn)化器的主要性能

３.ＮＯｘ吸附還原催化劑二、排放污染物的機外凈化技術(shù)現(xiàn)在是30頁\一共有81頁\編輯于星期五１.催化轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)與工作原理圖９-８催化轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)及組成現(xiàn)在是31頁\一共有81頁\編輯于星期五05AA9１.催化轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)與工作原理圖９-９載體及涂層的細微構(gòu)造現(xiàn)在是32頁\一共有81頁\編輯于星期五05AA9２.催化轉(zhuǎn)化器的主要性能圖９-１０三效催化轉(zhuǎn)化器空燃比特性圖９-１１三效催化轉(zhuǎn)化器的起燃溫度特性現(xiàn)在是33頁\一共有81頁\編輯于星期五３.ＮＯｘ吸附還原催化劑圖９-１２吸附還原催化劑的工作原理現(xiàn)在是34頁\一共有81頁\編輯于星期五(二)柴油機排氣后處理技術(shù)１.氧化催化轉(zhuǎn)化器

２.微粒捕集器

３.柴油機ＮＯｘ還原催化劑現(xiàn)在是35頁\一共有81頁\編輯于星期五05AA9１.氧化催化轉(zhuǎn)化器圖９-１３柴油機用氧化催化劑的使用效果現(xiàn)在是36頁\一共有81頁\編輯于星期五05AA9２.微粒捕集器圖９-１４微粒捕集器的過濾材料

ａ)陶瓷蜂窩載體ｂ)陶瓷纖維編織物ｃ)金屬纖維編織物１.微粒捕集器采用過濾的方法對柴油機排氣中的微粒進行凈化。

現(xiàn)在是37頁\一共有81頁\編輯于星期五05AA9３.柴油機ＮＯｘ還原催化劑圖９-１５閉式曲軸箱強制通風系統(tǒng)現(xiàn)在是38頁\一共有81頁\編輯于星期五三、非排氣污染物控制技術(shù)１.曲軸箱強制通風裝置

曲軸箱強制通風系統(tǒng)如圖9-15所示。新鮮空氣由空濾器進入曲軸箱與竄氣混合后，經(jīng)ＰＣＶ閥進入進氣管，與空氣或油氣混合氣一起被吸入氣缸燃燒掉。ＰＣＶ閥可隨發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀況自動調(diào)節(jié)吸入氣缸的竄氣量。在怠速和小負荷時，由于進氣管真空度較高，閥體被吸向上方(進氣管側(cè))，閥口流通截面減少，吸入氣缸的竄氣量減少，以避免混合氣過稀，造成燃燒不穩(wěn)定或失火；而在加速和大負荷時，竄氣量增多，而進氣管真空度變低，在彈簧作用下閥體下移，閥口流通截面增大，使大量的竄氣進入氣缸被燃燒掉；當發(fā)動機高速大負荷運轉(zhuǎn)時，一旦竄氣量過多而不能完全被吸凈時，部分竄氣會從閉式通氣口進入空濾器，經(jīng)化油器被吸入進氣管?，F(xiàn)在是39頁\一共有81頁\編輯于星期五２.燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)圖９-１６燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)現(xiàn)在是40頁\一共有81頁\編輯于星期五圖９-１７電控燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)方框圖

１—電控單元２—空氣濾清器３—發(fā)動機進氣歧管

４—電磁式清除閥５—泄漏檢測泵

６—活性炭罐７—油箱現(xiàn)在是41頁\一共有81頁\編輯于星期五不同工況由于混合氣濃度不同，有害物的排放量相差很大。

在怠速工況下，HC排放濃度增加.

在減速工況下，HC增加。一、概述第三節(jié)排放法規(guī)及測試方法現(xiàn)在是42頁\一共有81頁\編輯于星期五２.輕型車與重型車工況法又根據(jù)輕型車和重型車而采用不同的試驗方法。對于輕型車和重型車的定義各國不完全統(tǒng)一，一般將總質(zhì)量在４００～３５００(４０００)ｋｇ范圍內(nèi)，乘員在９～１２人以下的車輛定義為輕型車，為了與農(nóng)用車區(qū)別，還規(guī)定其最高車速應(yīng)在５０ｋｍ／ｈ以上。而總質(zhì)量在３５００(４０００)ｋｇ以上的定義為重型車?，F(xiàn)在是43頁\一共有81頁\編輯于星期五３.排放限值工況法檢測的排放限值一般分為兩類，即產(chǎn)品認證試驗限值和產(chǎn)品一致性試驗限值。產(chǎn)品認證試驗是指對新設(shè)計車型的認證試驗；產(chǎn)品一致性試驗是指對批量生產(chǎn)車輛的試驗，要求從成批生產(chǎn)的車輛中任意抽取一輛或若干輛進行試驗。一般來說，產(chǎn)品認證試驗限值嚴于產(chǎn)品一致性試驗限值，但這兩種排放限值今后有合二為一的趨勢?，F(xiàn)在是44頁\一共有81頁\編輯于星期五二、排放法規(guī)１.輕型車排放法規(guī)(１)美國排放法規(guī)世界上最早的工況法排放法規(guī)于１９６６年誕生在美國加利福尼亞州，用七個工況組成一個測試循環(huán)(稱為加州標準測試循環(huán))，并于１９６８年被美國聯(lián)邦政府采納作為聯(lián)邦排放法規(guī)。

(２)歐洲排放法規(guī)歐洲現(xiàn)行的輕型車排放測試循環(huán)如圖９-２０所示，它由若干等加速、等減速、等速和怠速工況組成。

(３)日本排放法規(guī)日本于１９６８年起實施“大氣污染防止法”，１９７３年起采用１０工況測試循環(huán)(熱起動)，１９９２年起改用１０·１５工況測試循環(huán)，如圖９-２１所示。

(４)各種排放法規(guī)的對比表９-６給出了美國、歐洲、日本輕型車排放測試循環(huán)的主要參數(shù)對比。

(５)我國排放法規(guī)我國于１９８４年４月１日開始實施排放法規(guī)?，F(xiàn)在是45頁\一共有81頁\編輯于星期五圖９-１８美國ＦＴＰ-７５測試循環(huán)現(xiàn)在是46頁\一共有81頁\編輯于星期五圖９-１９ＦＴＰ-７５測試循環(huán)的工況點在汽油機萬有特性上的位置現(xiàn)在是47頁\一共有81頁\編輯于星期五圖９-２０歐洲測試循環(huán)(ＥＣＥ-１５＋ＥＵＤＣ)現(xiàn)在是48頁\一共有81頁\編輯于星期五圖９-２１日本１０·１５測試循環(huán)現(xiàn)在是49頁\一共有81頁\編輯于星期五表９-６美國、歐洲、日本輕型車排放測試循環(huán)的主要參數(shù)對比現(xiàn)在是50頁\一共有81頁\編輯于星期五圖９-２２輕型車排放控制的進程現(xiàn)在是51頁\一共有81頁\編輯于星期五圖９-２３歐洲１３工況法測試循環(huán)(ＥＣＥＲ４９)的工況點及其加權(quán)系數(shù)現(xiàn)在是52頁\一共有81頁\編輯于星期五圖９-２４歐洲穩(wěn)態(tài)標準測試循環(huán)ＥＳＣ

ａ)測試轉(zhuǎn)速定義ｂ)測試點的負荷和順序ｃ)測試點的加權(quán)系數(shù)現(xiàn)在是53頁\一共有81頁\編輯于星期五表９-８歐洲重型車用柴油機排放限值(單位：ｇ／(ｋＷ·ｈ))２.重型車排放法規(guī)現(xiàn)在是54頁\一共有81頁\編輯于星期五三、排放檢測的取樣系統(tǒng)１.輕型車工況法測試的取樣系統(tǒng)圖９-２５用于輕型車工況法測試的定容采樣系統(tǒng)(ＣＦＶ／ＣＶＳ系統(tǒng))

ＣＤ—底盤測功機ＡＢ—空氣取樣袋ＣＦ—積累流量計ＣＦＶ—臨界流文杜里管ＣＳ—旋風分離器

ＤＡＦ—稀釋空氣濾清器ＤＥＰ—稀釋排氣抽氣泵ＤＴ—稀釋風道Ｆ—過濾器ＦＣ—流量控制器

ＦＬ—流量計ＨＥ—換熱器ＨＦ—加熱過濾器ＰＧ—壓力表ＱＦ—快接管接頭ＱＶ—快速作用閥ＳＢ—稀釋排氣取樣袋ＳＦ—測量微粒排放質(zhì)量的取樣過濾器

ＳＰ—取樣泵ＴＣ—溫度控制器ＴＳ—溫度傳感器現(xiàn)在是55頁\一共有81頁\編輯于星期五２.發(fā)動機臺架測試時的采樣系統(tǒng)圖９-２６加熱采樣系統(tǒng)

１—取樣探頭２—粗濾器３—逆向清掃系統(tǒng)４—取樣泵５—減壓器

６—氣樣冷卻器７—冷凝液分離器８—細濾器現(xiàn)在是56頁\一共有81頁\編輯于星期五四、有害氣體成分分析目前，用于汽車氣體排放污染物分析的方法主要有三種，即，用不分光紅外分析儀測量ＣＯ和ＣＯ２；用氫火焰離子分析儀測量ＨＣ；用化學(xué)發(fā)光分析儀()測量ＮＯｘ。世界各國在其工況法檢測標準中都嚴格規(guī)定必須采用上述測試方法。但怠速法檢測標準中略有不同，可以用不分光紅外法測量ＣＯ、ＣＯ２和ＨＣ。在試驗研究中，對排氣氣體的成分和濃度分析可采用氣相色譜儀，上述分析方法及其原理在有關(guān)排放的專著中均有詳細介紹?，F(xiàn)在是57頁\一共有81頁\編輯于星期五五、微粒及煙度的測量１.柴油機排氣微粒的采集圖９-２７微粒采集系統(tǒng)示意圖現(xiàn)在是58頁\一共有81頁\編輯于星期五２.微粒成分的分析方法圖９-２８波許煙度計的檢測儀現(xiàn)在是59頁\一共有81頁\編輯于星期五３.煙度的測量方法(１)波許(Ｂｏｓｃｈ)煙度計最早問世和目前使用最廣泛的是波許煙度計，它主要由定容采樣泵和檢測儀兩部分組成。

(２)馮布蘭德(ＶｏｎＢｒａｎｄ)煙度計馮布蘭德煙度計也是一種濾紙式煙度計。

(３)哈特里奇(Ｈａｒｔｒｉｄｇｅ)煙度計哈特里奇煙度計是一種典型的透光式煙度計，其測量原理如圖９-２９所示。現(xiàn)在是60頁\一共有81頁\編輯于星期五圖９-２９哈特里奇煙度計基本結(jié)構(gòu)

１—光源２—排氣入口３—排氣測試管４—光電池

５—轉(zhuǎn)換手柄６—空氣校正器７—鼓風機

８—排氣出口現(xiàn)在是61頁\一共有81頁\編輯于星期五一、噪聲概述第四節(jié)柴油機的噪聲現(xiàn)在是62頁\一共有81頁\編輯于星期五１.噪聲允許標準內(nèi)燃機噪聲的允許標準國內(nèi)外均尚未頒發(fā)，但對各種環(huán)境噪聲，對一些配用發(fā)動機的產(chǎn)品，已有允許標準可供參考，如汽車車內(nèi)外噪聲允許標準等。圖９-３０～９-３２給出了一些國家的汽車車外噪聲的限制值。圖９-３０小轎車車外噪聲允許標準

１—日本２—美國３—瑞士４—中國現(xiàn)在是63頁\一共有81頁\編輯于星期五圖９-３１小型載重汽車車外噪聲允許標準

１—日本２—美國３—瑞士４—中國現(xiàn)在是64頁\一共有81頁\編輯于星期五圖９-３２中型載重汽車車外噪聲允許標準

１—日本２—美國３—瑞士４—中國現(xiàn)在是65頁\一共有81頁\編輯于星期五1.燃燒噪聲燃燒噪聲經(jīng)由兩條路徑傳播并輻射出來。一條是經(jīng)過氣缸蓋及氣缸套經(jīng)由氣缸體上部向外輻射；另一條是經(jīng)過曲柄連桿機構(gòu)，即活塞、連桿、曲軸和主軸承經(jīng)由氣缸體下部向外輻射。在功率相同的條件下，柴油機比汽油機燃燒噪聲大得多。汽油機的爆燃、燃燒室積碳會使燃燒噪聲增而加。柴油機在轉(zhuǎn)速升高，噴油推遲，負荷增大時還會引起工作粗暴產(chǎn)生噪聲。轉(zhuǎn)速升高，負荷加大而噪聲增大，點火或噴油推遲噪聲減小，加速和不正常燃燒時噪聲增大?，F(xiàn)在是66頁\一共有81頁\編輯于星期五2.機械噪聲1）活塞敲缸噪聲2）配氣機構(gòu)噪聲3）正時齒輪噪聲4）不平衡慣性力引起的機械振動及噪聲5）噴油泵及其他機械噪聲現(xiàn)在是67頁\一共有81頁\編輯于星期五3.進、排氣噪聲進排氣噪聲是由于發(fā)動機在進、排氣過程中，氣體壓力波和氣體流動所引起的振動而產(chǎn)生的噪聲。主要包括吸氣、排氣部位放射出的空氣聲和排氣系統(tǒng)的漏氣聲。進氣噪聲主要包括空氣在進氣管中的壓力脈動，產(chǎn)生低頻噪聲；空氣以高速通過氣門的流通截面，產(chǎn)生高頻的渦流噪聲；增壓內(nèi)燃機增壓器中壓氣機的噪聲。排氣噪聲主要包括：排氣在排氣管中的壓力脈動，產(chǎn)生低、中頻噪聲；排氣門流通截面處的高頻渦流噪聲；進排氣噪聲都隨發(fā)動機的轉(zhuǎn)速及負荷狀態(tài)而變化。隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高，進排氣噪聲增加；隨發(fā)動機負荷增加，進排氣噪聲增大。合理選擇進、排氣管，減少壓力脈動及渦流強度，并避免發(fā)生共振；采用性能良好的進、排氣消聲器。現(xiàn)在是68頁\一共有81頁\編輯于星期五4.風扇噪聲風扇噪聲由旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲組成。旋轉(zhuǎn)噪聲是由風扇葉片對空氣分子的周期性擾動而產(chǎn)生的，它的強弱與風扇轉(zhuǎn)速和葉片數(shù)成正比；而渦流噪聲是空氣在受葉片擾動后產(chǎn)生的渦流所形成，它的強弱主要與風扇氣流速度有關(guān)。對風扇型式、葉片形狀、布置及材料的改進，如采用葉片不均勻分布的風扇、用塑料風扇代替鋼板風扇、在車用內(nèi)燃機上采用風扇自動離合器等措施可取得較好的降低噪聲效果?，F(xiàn)在是69頁\一共有81頁\編輯于星期五二、影響噪聲的主要因素(１)燃燒室發(fā)動機燃燒室的結(jié)構(gòu)型式及整個燃燒系統(tǒng)的設(shè)計，對其壓力增長率、最高燃燒壓力和氣缸壓力頻譜曲線有明顯的影響，故對燃燒噪聲的影響很大，尤其對柴油機更是如此。

(２)噴油提前角當噴油提前角變化時，滯燃期、壓力升高比和最大燃燒壓力等都隨之發(fā)生變化，因而對發(fā)動機的低、中、高頻率燃燒噪聲都有影響。

(３)轉(zhuǎn)速發(fā)動機轉(zhuǎn)速主要影響機械噪聲的大小。

(４)負荷隨著負荷的增加，每循環(huán)的放熱量增加，最大燃燒壓力及壓力升高比(對柴油機)升高，這會使噪聲增大。現(xiàn)在是70頁\一共有81頁\編輯于星期五(一)影響機械噪聲的主要因素:１).活塞敲擊噪聲２).配氣機構(gòu)噪聲３).齒輪噪聲４).噴油泵的噪聲現(xiàn)在是71頁\一共有81頁\編輯于星期五圖９-３３柴油機的噪聲及振動隨活塞冷態(tài)間隙的變化

ａ)噪聲ｂ)振動

１—１０５ｍｍ缸徑單缸機２—８５ｍｍ缸徑單缸機１).活塞敲擊噪聲現(xiàn)在是72頁\一共有81頁\編輯于星期五圖９-３４振動及噪聲與缸套厚度的關(guān)系

１—１２０ｍｍ缸徑單缸機２—８５ｍｍ缸徑單缸機

——噪聲級－－－振動級現(xiàn)在是73頁\一共有81頁\編輯于星期五05AA9２.配氣機構(gòu)噪聲

由于氣門間隙的存在，當氣門打開或關(guān)閉的瞬間，挺柱與推桿、推桿與搖臂以及搖臂與氣門桿接觸點上，不可避免地要產(chǎn)生撞擊；同時，氣門落座時，氣門與氣門座之間也要發(fā)生撞擊。由于配氣機構(gòu)本身是一個彈性系統(tǒng)，在上述周期性撞擊力作用下產(chǎn)生振動，甚至在高速時造成氣門的跳動，這種跳動又進一步增加了上述撞擊的次數(shù)和強度。這就是配氣機構(gòu)噪聲發(fā)生的根源?，F(xiàn)在是74頁\一共有81頁\編輯于星期五05AA9３.齒輪噪聲齒輪傳動的特點是輪齒的交替嚙合，在嚙合處具有滾動與滑動，不可避免地要產(chǎn)生齒與齒之間的撞擊和摩擦，使齒輪本體及齒本身產(chǎn)生振動而發(fā)出噪聲。影響齒輪噪聲的因素主要有齒輪圓周速度、齒輪的結(jié)構(gòu)型式和尺寸、齒輪的材料和制造質(zhì)量等?，F(xiàn)在是75頁\一共有81頁\編輯于星期五05AA9４.噴油泵的噪聲柴油機燃料供給系統(tǒng)的噪聲主要是由噴油泵及高壓油管的外表面發(fā)出的。噴油泵的噪聲是柴油機主要的機械噪聲之一。噴油泵的噪聲是由周期變化的柱塞上部的燃油壓力、高壓油管內(nèi)的燃油壓力和往復(fù)運動零件的慣性力引起的。噴油泵的泵體在這些力的作用下發(fā)生復(fù)雜的變形，使其外表面發(fā)生振動，輻射出噪聲?，F(xiàn)在是76頁\一共有8