發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲與振動(dòng)控制

發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲與振動(dòng)控制匯報(bào)人：2024-01-30REPORTING目錄發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲與振動(dòng)概述發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲產(chǎn)生機(jī)理及控制方法發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生機(jī)理及控制方法發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲與振動(dòng)測試技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲與振動(dòng)控制案例分析發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲與振動(dòng)控制未來展望PART01發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲與振動(dòng)概述REPORTING

噪聲與振動(dòng)定義及危害噪聲定義噪聲是指發(fā)聲體做無規(guī)則振動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲音，通常會(huì)引起人們的不安和煩躁。振動(dòng)定義振動(dòng)是指物體在其平衡位置附近所作的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也是發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)不可避免的現(xiàn)象。危害發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲與振動(dòng)不僅會(huì)影響駕駛員和乘客的舒適性，還可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的疲勞損壞，縮短發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。由于氣缸內(nèi)氣體壓力的變化，引起發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲。燃燒噪聲機(jī)械噪聲空氣動(dòng)力噪聲發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，各運(yùn)動(dòng)件之間因相對運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的摩擦、撞擊等噪聲。由于氣體流動(dòng)或物體在空氣中運(yùn)動(dòng)而引起的噪聲，如進(jìn)、排氣噪聲和風(fēng)扇噪聲等。030201發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲與振動(dòng)來源國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)在發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲與振動(dòng)控制方面取得了一定的成果，但與國外先進(jìn)水平相比仍存在一定差距。國外研究現(xiàn)狀國外在發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲與振動(dòng)控制方面具有較高的研究水平，形成了較為完善的理論體系和控制技術(shù)。發(fā)展趨勢隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格和人們對舒適性要求的提高，發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲與振動(dòng)控制將更加注重低噪聲、低振動(dòng)的設(shè)計(jì)理念和控制技術(shù)的創(chuàng)新。未來，發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲與振動(dòng)控制將朝著主動(dòng)控制、智能化控制等方向發(fā)展。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢PART02發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲產(chǎn)生機(jī)理及控制方法REPORTING

由于進(jìn)氣門周期性開閉，引起進(jìn)氣管道內(nèi)壓力周期性變化而產(chǎn)生的噪聲。進(jìn)氣噪聲排氣門開啟時(shí)，高壓氣體迅速排出，在排氣管道內(nèi)產(chǎn)生壓力波，引發(fā)噪聲。排氣噪聲由冷卻風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片對空氣的周期性擾動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲。風(fēng)扇噪聲空氣動(dòng)力噪聲產(chǎn)生機(jī)理活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，與氣缸壁發(fā)生碰撞而產(chǎn)生的噪聲?；钊脫粼肼朂X輪嚙合時(shí)，由于齒面間的撞擊和摩擦而產(chǎn)生的噪聲。齒輪噪聲軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠或滾柱與內(nèi)外圈之間的摩擦和撞擊而產(chǎn)生的噪聲。軸承噪聲機(jī)械噪聲產(chǎn)生機(jī)理爆燃和早燃燃油在氣缸內(nèi)過早或過晚燃燒，導(dǎo)致燃燒室內(nèi)壓力異常升高，產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲。燃燒室壓力振蕩燃燒過程中，燃燒室內(nèi)壓力急劇變化，引發(fā)壓力波在氣缸內(nèi)反射和傳播，產(chǎn)生噪聲。噴油系統(tǒng)噪聲噴油器工作時(shí)，燃油以高速噴入氣缸，產(chǎn)生噴射噪聲。燃燒噪聲產(chǎn)生機(jī)理消聲器隔振技術(shù)阻尼材料優(yōu)化設(shè)計(jì)噪聲控制方法及技術(shù)應(yīng)用01020304在進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)中安裝消聲器，通過消聲材料的吸聲和隔聲作用，降低噪聲傳播。對發(fā)動(dòng)機(jī)和車架采取隔振措施，減少振動(dòng)傳遞，降低噪聲輻射。在發(fā)動(dòng)機(jī)表面涂覆阻尼材料，增加結(jié)構(gòu)阻尼，減少振動(dòng)和噪聲產(chǎn)生。通過改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和燃燒過程，降低噪聲源強(qiáng)度，提高發(fā)動(dòng)機(jī)整體聲學(xué)性能。PART03發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生機(jī)理及控制方法REPORTING

03氣體力作用進(jìn)排氣過程中，氣體對氣門、氣缸等部件產(chǎn)生周期性作用力，引起發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)。01燃燒過程產(chǎn)生的沖擊力發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)燃料燃燒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高溫高壓氣體，對活塞、氣缸壁等部件產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊力，引起發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)。02運(yùn)動(dòng)部件的不平衡發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部曲軸、連桿、活塞等運(yùn)動(dòng)部件存在質(zhì)量分布不均或制造誤差，導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力，引起振動(dòng)。振動(dòng)產(chǎn)生原因分析發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)通過曲軸、連桿、活塞等運(yùn)動(dòng)部件傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，再通過缸體傳遞到車架和車身，引起整車振動(dòng)。固體傳遞路徑發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液和潤滑油等液體在循環(huán)過程中，會(huì)將振動(dòng)傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)各部件和車架。液體傳遞路徑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)中的氣體在流動(dòng)過程中，會(huì)將振動(dòng)傳遞到車身和周圍環(huán)境中。氣體傳遞路徑振動(dòng)傳遞路徑分析優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用減振隔振技術(shù)控制燃燒過程應(yīng)用主動(dòng)控制技術(shù)振動(dòng)控制策略與技術(shù)應(yīng)用通過改進(jìn)曲軸、連桿、活塞等部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高運(yùn)動(dòng)部件的平衡性，降低振動(dòng)產(chǎn)生的根源。優(yōu)化燃燒室形狀、提高燃料燃燒效率等措施，降低燃燒過程產(chǎn)生的沖擊力，減少振動(dòng)產(chǎn)生。在發(fā)動(dòng)機(jī)與車架之間安裝減振器、隔振墊等部件，阻斷振動(dòng)傳遞路徑，降低振動(dòng)對整車的影響。采用主動(dòng)控制算法和作動(dòng)器，對發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和主動(dòng)控制，提高振動(dòng)控制效果。PART04發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲與振動(dòng)測試技術(shù)REPORTING

使用聲級計(jì)對發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲進(jìn)行直接測量，包括A計(jì)權(quán)聲級、C計(jì)權(quán)聲級等參數(shù)。聲級計(jì)測試?yán)妙l譜分析儀對發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲進(jìn)行頻譜分析，了解噪聲的頻率分布特性。噪聲頻譜分析如聲強(qiáng)探頭、聲全息設(shè)備等，用于定位發(fā)動(dòng)機(jī)主要噪聲源。噪聲源識別設(shè)備噪聲測試方法及設(shè)備介紹振動(dòng)信號采集與分析系統(tǒng)對采集到的振動(dòng)信號進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和分析，提取振動(dòng)特征參數(shù)。模態(tài)分析技術(shù)通過模態(tài)分析了解發(fā)動(dòng)機(jī)的固有頻率和振型，為減振設(shè)計(jì)提供依據(jù)。加速度傳感器測試在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部位布置加速度傳感器，測量振動(dòng)加速度信號。振動(dòng)測試方法及設(shè)備介紹測試數(shù)據(jù)處理與分析方法對采集到的噪聲和振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、去噪等預(yù)處理操作。提取時(shí)域特征參數(shù)，如峰值、均值、均方根值等，用于初步評估噪聲和振動(dòng)水平。通過傅里葉變換將時(shí)域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號，進(jìn)一步分析噪聲和振動(dòng)的頻率特性。研究噪聲和振動(dòng)信號之間的相關(guān)性，為發(fā)動(dòng)機(jī)減振降噪設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。數(shù)據(jù)預(yù)處理時(shí)域分析頻域分析相關(guān)性分析PART05發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲與振動(dòng)控制案例分析REPORTING

噪聲源識別通過聲學(xué)測試和分析，確定發(fā)動(dòng)機(jī)主要噪聲源為排氣噪聲和機(jī)械噪聲。降噪措施采用消聲器、隔音材料和隔振技術(shù)，對發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)、機(jī)體和懸置系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。效果評估改進(jìn)后，發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲明顯降低，達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，提高了乘坐舒適性。案例一：某型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲控制減振措施對轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡處理，優(yōu)化支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)剛度和阻尼。效果評估改進(jìn)后，發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)幅值大幅降低，提高了飛行安全性和發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。振動(dòng)源分析通過振動(dòng)測試和模態(tài)分析，確定發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)主要由轉(zhuǎn)子不平衡和支承結(jié)構(gòu)剛度不足引起。案例二：某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)控制案例三：某型船舶發(fā)動(dòng)機(jī)綜合降噪技術(shù)應(yīng)用綜合降噪方案針對船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的多噪聲源特點(diǎn)，采用隔聲罩、消聲器、減震器等多種降噪措施進(jìn)行綜合治理。技術(shù)實(shí)施對發(fā)動(dòng)機(jī)艙室進(jìn)行隔聲處理，安裝消聲器和減震器，優(yōu)化船舶結(jié)構(gòu)和布局。效果評估綜合降噪技術(shù)應(yīng)用后，船舶發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲顯著降低，改善了船員的工作和生活環(huán)境，提高了船舶的隱身性能。PART06發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲與振動(dòng)控制未來展望REPORTING

123納米材料在降噪領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，如納米隔音材料、納米吸音材料等，能夠有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲。納米材料主動(dòng)降噪技術(shù)通過產(chǎn)生與噪聲相反的聲波來抵消噪聲，未來在發(fā)動(dòng)機(jī)降噪方面將得到更廣泛的應(yīng)用。主動(dòng)降噪技術(shù)將多種降噪技術(shù)相結(jié)合，形成復(fù)合降噪技術(shù)，能夠進(jìn)一步提高降噪效果，滿足更嚴(yán)格的噪聲控制要求。復(fù)合降噪技術(shù)新型降噪材料與技術(shù)應(yīng)用前景通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)狀態(tài)，并自動(dòng)調(diào)整控制策略，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)振動(dòng)控制，提高振動(dòng)控制效果。自適應(yīng)振動(dòng)控制利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，對發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)測，提前發(fā)現(xiàn)潛在故障并采取維護(hù)措施，減少振動(dòng)對發(fā)動(dòng)機(jī)的影響。預(yù)測性振動(dòng)維護(hù)研發(fā)具有自感知、自適應(yīng)、自調(diào)節(jié)功能的智能化減振器，能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況自動(dòng)調(diào)整阻尼力，實(shí)現(xiàn)更好的振動(dòng)控制效果。智能化減振器智能化振動(dòng)控制策略發(fā)展趨勢噪聲與振動(dòng)限值標(biāo)準(zhǔn)01各國政府將制定更嚴(yán)格的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲與振動(dòng)限值標(biāo)