柴油机工作噪声的机理与防治

柴油机工作噪声的机理与防治柴油机由于压缩比高、压力升高率大等原因，其噪声比汽油机高得多。柴油机噪声直接影响到其动力性、经济性及可靠性，也影响到柴油机的使用寿命和周边环境。一般柴油机的噪声分为四类：机械噪声、进排气噪声、风扇噪声和燃烧噪声。下面分别介绍这四类噪声的产生机理及防治方法。一、机械嗓音的机理及防治机械噪声是指零部件相对运动时产生振动、撞击而发出的声音，柴油机的机械噪声主要包括活塞运动对缸套的敲击声、齿轮啮合噪声、凸轮式配气机构振动撞击声、以及轴承振动发出的噪声等。1．选择合理的汽缸间隙，减小活塞缸套敲击噪音活塞对汽缸壁的敲击，通常是发动机的最大机械噪声源。由于活塞与汽缸壁之间有间隙存在，作用在活塞上的气体压力、惯性力和摩擦力的方向又呈周期性变化，使活塞在往复运动过程中与汽缸壁的接触从一个侧面到另一个侧面也相应地发生周期性的变化。从而形成活塞对汽缸壁的强烈冲击。特别在冷起动时，由于活塞与缸壁之间的间隙较大，噪声尤为明显。这种冲击振动一方面从汽缸壁传给曲轴箱，另一方面经连杆、曲轴、再从皮带轮等处传播出去。活塞的敲击声主要取决于汽缸的最大爆发压力和活塞与缸壁之间的间隙，所以这种噪声既与燃烧有关，又与发动机的具体结构有关。设计中可以采纳合理的活塞结构(如销孔向主推力面偏置从而消减活塞对汽缸的拍击、在活塞裙部镶钢片以减小其高温变形等)、采纳热膨胀系数小的活塞材料等措施，都能有效降低活塞敲击缸套产生的噪声。2．减小配气机构的噪声配气机构噪声是由于气门开启和关闭产生的撞击及系统振动而形成的噪声。影响气门开、关噪声的主要因素是气门的运动速度。气门在高速运动时呈现不规则运动，由于惯性力过大，以致超出了气门弹簧的弹力而引起的。因此控制惯性力所激发的振动，如合理设计凸轮线形、提高配气机构的刚度、减轻配气机构零件的质量等都可以降低配气机构的噪声。另外减小配气机构间隙，减小气门尾部的撞击声，采纳液压挺杆也可以有效降低气门开、关噪声。假如能采纳顶置凸轮轴，就可以在不使用推杆情况下大幅度减少运动质量，提高配气系统刚性和固有振动频率，也是降低噪声的一种有效途径。特别是对于高速柴油机其效果更加明显。3．消除齿轮传动机构噪声防治齿轮啮合噪声的主要措施有：(1)在进行齿轮设计时，尽量选取小的参数。如小的模数、压力角、外径、齿侧间隙等，并尽量增大齿宽。(2)选择合理的齿轮加工工艺，提高其加工精度。(3)从结...