如何控制車載柴油發(fā)電機(jī)組噪音

          隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展與裝備技術(shù)進(jìn)步，移動式柴油發(fā)電車(或稱車載柴油發(fā)電機(jī)組)已成為各種臨時施工場所以及影視行業(yè)外景拍攝的常用或必備移動能源裝置，為作業(yè)現(xiàn)場提供了便利的電源供應(yīng)。但其同時也是噪聲影響突出的環(huán)境污染源。無論從聲環(huán)境保護(hù)或是影視行業(yè)現(xiàn)場錄音效果的要求出發(fā)，都必需對移動式柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行有效的降噪處理。

     然而由于受到體積、重量、熱工性能和改裝工藝的限制，其整車噪聲控制的難度甚大。我公司研究針對依維柯車載125KW柴油發(fā)電機(jī)組的噪聲特點(diǎn)和使用要求，對總體布局、進(jìn)排風(fēng)消聲通道、排煙消聲系統(tǒng)以及車體的隔聲、隔振結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)研究和全面優(yōu)化設(shè)計。在確保車輛外形及駕駛操控符合交管部門規(guī)范、使用、維護(hù)和熱工性能滿足正常發(fā)電工藝要求的前提下，使整車噪聲得到了有效的控制，實(shí)現(xiàn)了整車降噪結(jié)構(gòu)的緊湊、高效和輕量化。
 
1.車載柴油發(fā)電機(jī)組的基本布局和主要參數(shù)
柴油發(fā)電機(jī)組由康明斯發(fā)動機(jī)和韓國大宇發(fā)電機(jī)組成，額定功率為100KW、轉(zhuǎn)速1500、冷卻風(fēng)扇流量為18000 r/n，機(jī)組長1950、寬度800，機(jī)組底部為油箱;電球翻分高1050、發(fā)動機(jī)部分高1400。運(yùn)載汽車牙用17座小型依維柯車改裝，車內(nèi)可用空值為:長3650，高1800，車箱底部寬1750,中部寬1800、頂部寬1330。柴油發(fā)電機(jī)組胭向安裝在依維柯車箱內(nèi)，發(fā)電機(jī)向前，發(fā)司機(jī)及風(fēng)扇和水箱向后。機(jī)組重量為1600kgo機(jī)組噪聲為98dB (A).
2發(fā)電機(jī)組主要噪聲源的產(chǎn)生
機(jī)理與傳播分析
    柴油發(fā)電機(jī)組的主要噪聲源是內(nèi)燃機(jī)爾排氣噪聲、進(jìn)氣噪聲、冷卻風(fēng)扇噪聲、燃熾噪聲，以及內(nèi)燃機(jī)和發(fā)電機(jī)、勵磁機(jī)等的和械噪聲和電磁噪聲……111.
2.1燃燒噪聲
當(dāng)內(nèi)燃機(jī)汽缸燃燒室內(nèi)被壓縮的可燃指合氣爆燃時，不僅放出大量的熱能和動能柞功，也同時產(chǎn)生高強(qiáng)度的燃燒噪聲。該噪聲一方面通過發(fā)動機(jī)殼體向外輻射結(jié)構(gòu)噪聲，一方面通過排汽通道對外輻射排汽噪聲。
2.2排氣噪聲
    內(nèi)燃機(jī)工作時，氣缸內(nèi)的高溫高壓廢自隨排氣口間斷開閉周期性地噴射到排氣借內(nèi)，排氣管口排出高溫高速的脈動氣流，注此產(chǎn)生周期性的排氣噪聲。排氣噪聲是內(nèi)焦機(jī)最主要的聲源，對大多數(shù)中小功率內(nèi)燃韌而言，其直接排放的噪聲頻譜范圍甚寬，呼高頻較為突出，噪聲級高達(dá)110-125dB(A);
原機(jī)大多配置小型抗性消聲器，其排放噪聲呈中低頻為主的寬頻帶特性，噪聲級高i}
100-110dB(A)，峰值一般為63 ^-250Hz o
排氣噪聲的主要頻率f (Hz)可按下式估算:
                ;，，2Kn式中K—發(fā)動機(jī)的氣缸數(shù);
      n—發(fā)動機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)速(r/min) ;
      T—發(fā)動機(jī)的沖程數(shù)。
    內(nèi)燃機(jī)排氣噪聲的強(qiáng)度與發(fā)動機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速等因素有關(guān)，并隨發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速及負(fù)荷的變化而變化。一般柴油機(jī)排氣噪聲的總聲壓級(dB)可用下式近似估算:
        Lp 121gN+30 lgn -9
式中n—柴油機(jī)主軸轉(zhuǎn)速(r/min) ;
      N—柴油機(jī)功率(W)o
2.3進(jìn)氣噪聲
    對于非增壓柴油機(jī)和汽油機(jī)，進(jìn)氣噪聲比排氣噪聲低，接近內(nèi)燃機(jī)運(yùn)動部件產(chǎn)生的機(jī)械噪聲水平。對于有增壓器的大型柴油發(fā)電機(jī)組，增壓器產(chǎn)生強(qiáng)烈的高頻噪聲。增壓器吸氣時產(chǎn)生的氣流脈動基頻噪聲及其各次諧波噪聲與進(jìn)氣管口空氣的強(qiáng)烈渦流噪聲盛加，最高可達(dá)130M左右。
2.4風(fēng)扇噪聲
    大多數(shù)中小功率內(nèi)燃機(jī)采用直接風(fēng)冷水箱，其風(fēng)扇噪聲是整機(jī)環(huán)境影響的重要組成部分。風(fēng)扇噪聲主要是由旋轉(zhuǎn)的葉片周期性地擾動空氣質(zhì)點(diǎn)，引起空氣的壓力脈動而產(chǎn)生的空氣動力性噪聲。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣管安裝消聲器后，用于冷卻循環(huán)水的風(fēng)扇便成為最為突出的噪聲源。風(fēng)扇噪聲一般可達(dá)1 OOdB (A)左右。
2.5機(jī)械噪聲
    內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械噪聲是發(fā)動機(jī)運(yùn)動部件，例如活塞、連桿、氣門等零件的上下運(yùn)動，曲軸、齒輪組旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而產(chǎn)生的。
2.6電磁噪聲
    發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子在電磁場中高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電磁噪聲。
    上述噪聲源在有限的車載空間內(nèi)經(jīng)多重反射、疊加而強(qiáng)化，輻射出甚為強(qiáng)烈的車外噪聲;而其中以通風(fēng)噪聲和排煙噪聲最為突出。改造前現(xiàn)場實(shí)測，該車載柴油發(fā)電機(jī)組在額定工況下未裝排汽消聲器時整車噪聲達(dá)到98dBA;安裝簡易排汽消聲器后整車噪聲達(dá)到的90-95dBA (1米處聲壓級)，其聲壓4.3車體隔聲處理    原有車身的隔聲量不能滿足整機(jī)降噪要求，必須對車身的吸聲隔聲重新設(shè)計。將車身兩側(cè)和頂部的內(nèi)裝飾板拆除，更換為2mm的鍍鋅鋼板，在鍍鋅鋼板的表面粘一層3mm的阻尼橡膠板，在橡膠板外面設(shè)l00mm的吸聲層，以減少車箱內(nèi)的混響聲。為了可靠監(jiān)控發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行情況，在車箱前面設(shè)計采用6mm的透明PC耐力隔聲板，將控制箱安裝在PC板的外面，便于工作人員操作。
透明PC隔聲板還設(shè)有檢修隔聲門，以對發(fā)電機(jī)組進(jìn)行日常保養(yǎng)和維護(hù)。
4.4排煙消聲降噪
    為有效降低整車聲源中最為突出的發(fā)電機(jī)組排汽噪聲，充分利用車內(nèi)有限空間，在排煙管路上重新設(shè)計了兩節(jié)排煙消聲器，第一節(jié)消聲器設(shè)在發(fā)動機(jī)的上方，水平向后、經(jīng)過兩個彎頭后向下，再串接設(shè)在排風(fēng)消聲器的下方的第二節(jié)排煙消聲器，使內(nèi)燃機(jī)組的排氣噪聲達(dá)到了整車降噪的匹配設(shè)計要求。

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