如何控制車載柴油發(fā)電機組噪音

          隨著經(jīng)濟建設發(fā)展與裝備技術(shù)進步，移動式柴油發(fā)電車(或稱車載柴油發(fā)電機組)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。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)電機組進行有效的降噪處理。

     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)電機組的噪聲特點和使用要求，對總體布局、進排風消聲通道、排煙消聲系統(tǒng)以及車體的隔聲、隔振結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)研究和全面優(yōu)化設計。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)電機組的基本布局和主要參數(shù)
柴油發(fā)電機組由康明斯發(fā)動機和韓國大宇發(fā)電機組成，額定功率為100KW、轉(zhuǎn)速1500、冷卻風扇流量為18000 r/n，機組長1950、寬度800，機組底部為油箱;電球翻分高1050、發(fā)動機部分高1400。運載汽車牙用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)電機組胭向安裝在依維柯車箱內(nèi)，發(fā)電機向前，發(fā)司機及風扇和水箱向后。機組重量為1600kgo機組噪聲為98dB (A).
2發(fā)電機組主要噪聲源的產(chǎn)生
機理與傳播分析
    柴油發(fā)電機組的主要噪聲源是內(nèi)燃機爾排氣噪聲、進氣噪聲、冷卻風扇噪聲、燃熾噪聲，以及內(nèi)燃機和發(fā)電機、勵磁機等的和械噪聲和電磁噪聲……111.
2.1燃燒噪聲
當內(nèi)燃機汽缸燃燒室內(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)生高強度的燃燒噪聲。該噪聲一方面通過發(fā)動機殼體向外輻射結(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110-125dB(A);
原機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)動機的氣缸數(shù);
      n—發(fā)動機每分鐘轉(zhuǎn)速(r/min) ;
      T—發(fā)動機的沖程數(shù)。
    內(nèi)燃機排氣噪聲的強度與發(fā)動機的功率、轉(zhuǎn)速等因素有關(guān)，并隨發(fā)動機的轉(zhuǎn)速及負荷的變化而變化。一般柴油機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—柴油機主軸轉(zhuǎn)速(r/min) ;
      N—柴油機功率(W)o
2.3進氣噪聲
    對于非增壓柴油機和汽油機，進氣噪聲比排氣噪聲低，接近內(nèi)燃機運動部件產(chǎn)生的機械噪聲水平。對于有增壓器的大型柴油發(fā)電機組，增壓器產(chǎn)生強烈的高頻噪聲。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氣管口空氣的強烈渦流噪聲盛加，最高可達130M左右。
2.4風扇噪聲
    大多數(shù)中小功率內(nèi)燃機采用直接風冷水箱，其風扇噪聲是整機環(huán)境影響的重要組成部分。風扇噪聲主要是由旋轉(zhuǎn)的葉片周期性地擾動空氣質(zhì)點，引起空氣的壓力脈動而產(chǎn)生的空氣動力性噪聲。當內(nèi)燃機的進排氣管安裝消聲器后，用于冷卻循環(huán)水的風扇便成為最為突出的噪聲源。風扇噪聲一般可達1 OOdB (A)左右。
2.5機械噪聲
    內(nèi)燃機的機械噪聲是發(fā)動機運動部件，例如活塞、連桿、氣門等零件的上下運動，曲軸、齒輪組旋轉(zhuǎn)運動而產(chǎn)生的。
2.6電磁噪聲
    發(fā)電機的轉(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、疊加而強化，輻射出甚為強烈的車外噪聲;而其中以通風噪聲和排煙噪聲最為突出。改造前現(xiàn)場實測，該車載柴油發(fā)電機組在額定工況下未裝排汽消聲器時整車噪聲達到98dBA;安裝簡易排汽消聲器后整車噪聲達到的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降噪要求，必須對車身的吸聲隔聲重新設計。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)電機組的運行情況，在車箱前面設計采用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隔聲板還設有檢修隔聲門，以對發(fā)電機組進行日常保養(yǎng)和維護。
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計了兩節(jié)排煙消聲器，第一節(jié)消聲器設在發(fā)動機的上方，水平向后、經(jīng)過兩個彎頭后向下，再串接設在排風消聲器的下方的第二節(jié)排煙消聲器，使內(nèi)燃機組的排氣噪聲達到了整車降噪的匹配設計要求。

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