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ZH1105型柴油机排气噪声的控制是嘛

发布时间:2021-07-10 21:28:59 阅读: 来源:真空过滤机厂家

ZH1105型柴油机排气噪声的控制

1 前言 ZH1105型柴油机是我国拥有量最大,使用面最广的小型动力机械。它不仅直接用于农业,而且广泛地用于交通运输,但ZH1105型柴油机的噪声污染十分严重。随着社会的发展和人类的进步,人们的生活水平得到了很大提高,同时对环境质量也提出了更高的要求,改善环境噪声已成为环境保护的一项重要内容,因此,单缸柴油机的噪声问题急待解决。噪声按辐射方式不同,可分为气体动力噪声和表面辐射噪声。气体动力预计剥离将于2020年完成噪声包括进气噪声、排气噪声和风扇噪声(ZH1105型柴油机没有风扇);表面辐射噪声包括燃烧噪声和机械噪声。在上述噪声源中,以排气噪声最为突出。虽然柴油机的转速、缸数、排气背压、排气门的时间截面及燃烧室设计等对排气噪声有很大影响,但这些因素往往不能从降低噪声角度加以选取,而是由其它要求决定的。所以,从柴油机设计角度来降低排气噪声是有限的,最有效和最常用的方法是改进排气消声器。目前,许多单缸柴油机(包括2、用弹性式测力计检定弹簧测力实验机温度不1致ZH1105型柴油机)上选用的消声器不能达到较好的消声效果,这不仅影响到柴油机的总体噪声,还会影响动力性和经济性等。因此,具有较好消声性能的消声器对降低总体噪声就显得十分重要。

针对这种情况,本文介绍了一种适用于ZH1105型柴油机的新型消声器,它具有较好的消声性能,并且对柴油机其它工作性能影响很小。2 新型消声器的结构与性能分析 排气消声器既要减小噪声,又要使气流顺利通过。因此,一个好的消声器除了具有好的消声性能外,还需要有较好的空气动力性能和结构性能。消声器分为抗性和阻性及阻抗复合式。由于柴油机排出的高温高压废气中含有碳烟、尘垢和油粒等,故不宜采用阻性消声器。根据柴油机排气噪声特点,一般都采用虽然抗性消声器,它是根据声波的滤波原理而设计的。

图1(a)给出了新型消声器的结构示意图。消声器外腔直径D=150mm,外腔长度L=270mm,内插管式隔板焊在消声器中间位置。图1(b)为原消声器结构示意图。由于人耳对噪声的感受不但与总声压级有关,而且还与许多其它因素有关,特别是频率的高低有关。一般人对高频声音感觉灵敏,所以,柴油机排气噪声通常在中高频要求有较高的消声量,而共振式消声器只能用于控制低频噪声,故新型消声器采用了双级膨胀式结构。双级膨胀式消声器与单级膨胀式消声器相比,它可以克服单级膨胀式消声器的不足,故提高了消声性能。(a)新型消声器结构 (b)原消声器结构1—内插管式隔“汽车制造商可以通过选择由PLEXIGLAS 材料制成的具有色彩的车身零件免除这1步骤板 2—小孔图1 消声器结构示意图 图2为ZH1105型柴油机无消声器时排气噪声频谱曲线。由图2可知,ZH1105型柴油机的排气噪声呈低中频,较小的消声器体积无法有效地消除象80Hz这类低频噪声,故新型消声器的体积与原消声器相比有明显的加大,从而加强和改善了低频消声效果。该消声器采用小孔喷注消声原理,即来自柴油机排气口的气流,经过小孔喷注消声结构,可将排气噪声中高频成份的消声效果达到最佳,同时消除了冲击噪声中的单频噪声。图2 ZH1105型柴油机无消声器时排气噪声频率曲线 根据消声器的空气动力性能,即消声器的气流流动阻力损失是评价消声器性能的一项重要指标。所以,消声器的气流流动阻力损失越大,则柴油机的功率损失也愈大,因而气流流动阻力损失直接影响柴油机动力性和经济性。新型消声器中设置了带有内插管的隔板,与原消声器结构相比,新型消声器的结构布置更有利于气流的通过,因而可以提高消声器的空气动力性能,减小排气阻力,从而提高柴油机的动力性和经济性。另外,由于声波的扩散速率比气流快得多,故此内插管式隔板可以起到阻声而不阻流的作用。3 台架对比试验分析 为了验证消声器的性能,对ZH1105型柴油机进行了台架试验,将柴油机调整到标定工况,即11.03kW/(2000r/min),机油温度维持在90℃,测点位于排气出口外500mm,且与排气轴线成45°角,同时用YSW-1油耗转速仪测量柴油机的燃油消耗率,试验结果见图3和表1。----新型消声器的插入损失 ——原消声器的插入损失图3 消声性能的比较表1 消声器台架对比试验项 目无消

声器原消

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消声器A声级/dB(A)112.497.792.9插入损失/dB(A) 14.719.5燃油消耗率/[g/(kW.h)]244.7248.3247.2燃油消耗率

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