基于声强技术的发动机噪声研究与控制--毕业论文

1、.天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education毕 业 设 计专 业：汽车维修工程教育 班级学号： 汽修071218 学生姓名： 指导教师： 教授 天津职业技术师范大学本科生毕业设计基于声强技术的发动机研究与控制English title专业班级：汽修学生姓名：指导教师：教授学 院：汽车与交通学院摘 要汽车的噪声包括发动机噪声、轮胎噪声和传动机构噪声等，发动机是车辆行驶噪声的一个最主要的噪声源，车辆行驶噪声限值标准的降低必然要求更安静的发动机。声音的物理度量常用声压、声功率和声强表示。声压是标量，通过它难以找出噪声源的方向和位置

2、；声功率的测量则需要在价格昂贵的消声室中进行；而声强是矢量，它能反映声场中某点声能的大小及其流动方向。声强法测量近声场可以迅速得出发动机各部分辐射噪声的分布情况，并准确、快速地分析出主要噪声源。用声强法来定位噪声源，其结果比用声压法测量得到的数据更可靠本文主要针对的是汽车发动机噪声的分析。首先根据运用3599声强探头组件对长城491QE型发动机进行发动机噪声源测试，而后将实验数据通过数据线连接至PULSE，通过PULSE软件读取声强云图及数据流。对实验所得数据流进行分析。通过分别对发动机前端，左侧、右侧以及上侧的分析得出实验结论。关键词：噪声；声强；长城491QE型发动机；数据分析ABSTRA

3、CTThe noise of the car, engine noise tyres including noise and transmission noise engine vehicle traffic noise is one of the main noise source, vehicle noise limit standard reduce inevitable requirement of the engine more quiet.The sound of the physical measure sound pressure, commonly used sound po

4、wer and strong said. The sound pressure is scalar, through it is difficult to find out the direction of the noise source and position; The sound power is measured in need expensive dead room;And sound intensity is vector, it can reflect the field a certain point the size of the sound energy flow dir

5、ection and. Sound intensity method for measuring the sound field can quickly draw near engine parts and the distribution of the radiation noise, and accurate, fast, the paper analyses the main noise source. With the sound intensity method to locate the noise source, the result with the sound pressur

6、e measurement than the data from the more reliableThis paper mainly aims at is the car engine noise analysis. First of all, according to use 3599 sound intensity probe component to the Great Wall 491 QE type engine for engine noise test, and then will experiment data through the data connection to P

7、ULSE, through the PULSE software read sound intensity and data flow cloud. Of the experimental data flow analysis. Through the engine respectively front, left, right and an upper analysis experiment resultsKey Words：目 录引言91 发动机噪声研究的理论概述91.1发动机噪声源识别方法91.2声强测量技术101.2.1声强测量技术发展过程111.2.2声强测量的基本原理141.3发动

8、机声强测试系统152 声强法在内燃机振声测试中的应用162.1四缸发动机表面声强研究162.2长城491QE发动机常速状态下噪声分析182.2.1长城491QE发动机常速状态下前端面噪声分析182.2.2长城491QE发动机常速状态下左侧端面噪声分析202.2.3长城491QE发动机常速状态下右侧端面噪声分析222.2.4长城491QE发动机常速状态下上端面噪声分析242.2.5长城491QE发动机常速工况下的整体噪声振动分析252.3长城491QE发动机在恒转速20%油门工况下的噪声分析262.3.1发动机在2000转恒转速20%油门工况下前端面噪声分析262.3.2发动机在2000转恒转速

9、20%油门工况下左侧端面噪声分析282.3.3发动机在2000转恒转速20%油门工况下右侧端面噪声分析302.3.4发动机在2000转恒转速20%油门工况下上端面噪声分析322.3.5长城491QE发动机2000转恒转速20%油门工况下的整体噪声振动分析333 发动机噪声的控制353.1发动机噪声振动现象的汇总353.2发动机噪声的控制353.2.1燃烧噪声控制353.2.2油底壳噪声的控制363.2.3长城491QE油底壳的降噪措施和效果373.2.2配气机构噪声的控制383.2.3降低齿轮噪声的研究393.2.4降低风扇噪声的研究39结 论40:V汽车的噪声包括发动机噪声、轮胎噪声和传动机

10、构噪声等，发动机是车辆行驶噪声的一个最主要的噪声源，车辆行驶噪声限值标准的降低必然要求更安静的发动机。声音的物理度量常用声压、声功率和声强表示。声压是标量，通过它难以找出噪声源的方向和位置；声功率的测量则需要在价格昂贵的消声室中进行；而声强是矢量，它能反映声场中某点声能的大小及其流动方向。声强法测量近声场可以迅速得出发动机各部分辐射噪声的分布情况，并准确、快速地分析出主要噪声源。用声强法来定位噪声源，其结果比用声压法测量得到的数据更可靠本文主要针对的是汽车发动机噪声的分析。首先根据运用3599声强探头组件对长城491QE型发动机进行发动机噪声源测试，而后将实验数据通过数据线连接至PULSE，通

11、过PULSE软件读取声强云图及数据流。对实验所得数据流进行分析。通过分别对发动机前端，左侧、右侧以及上侧的分析得出实验结论。The noise of the car, engine noise tyres including noise and transmission noise engine vehicle traffic noise is one of the main noise source, vehicle noise limit standard reduce inevitable requirement of the engine more quiet.The sound of

12、 the physical measure sound pressure, commonly used sound power and strong said. The sound pressure is scalar, through it is difficult to find out the direction of the noise source and position; The sound power is measured in need expensive dead room;And sound intensity is vector, it can reflect the

13、 field a certain point the size of the sound energy flow direction and. Sound intensity method for measuring the sound field can quickly draw near engine parts and the distribution of the radiation noise, and accurate, fast, the paper analyses the main noise source. With the sound intensity method t

14、o locate the noise source, the result with the sound pressure measurement than the data from the more reliableThis paper mainly aims at is the car engine noise analysis. First of all, according to use 3599 sound intensity probe component to the Great Wall 491 QE type engine for engine noise test, an

15、d then will experiment data through the data connection to PULSE, through the PULSE software read sound intensity and data flow cloud. Of the experimental data flow analysis. Through the engine respectively front, left, right and an upper analysis experiment results引言“能源与环境”是汽车和发动机工业在21世纪发展所面临的两大课题，

16、而环境问题主要是汽车和发动机的排放与噪声污染。对于汽车的环境污染，人们首先意识到发动机的尾气排放污染，因为他们的对人类的直接明显的危害作用，直到最近人们才更加关注汽车的噪声污染。汽车的噪声包括发动机噪声、轮胎噪声和传动机构噪声等，发动机是车辆行驶噪声的一个最主要的噪声源，车辆行驶噪声限值标准的降低必然要求更安静的发动机。随着“绿色设计”的兴起和人们环保意识的增强，噪声控制已成为汽车行业的一个重要课题。要降低内燃机噪声，必须找到内燃机的主要噪声源，即找出主要噪声源的位置或部件，然后采取相应的减振降噪措施，才能够收到预期的降噪效果。声音的物理度量常用声压、声功率和声强表示。声压是标量，通过它难以找

17、出噪声源的方向和位置；声功率的测量则需要在价格昂贵的消声室中进行；而声强是矢量，它能反映声场中某点声能的大小及其流动方向。声强法测量近声场可以迅速得出发动机各部分辐射噪声的分布情况，并准确、快速地分析出主要噪声源。用声强法来定位噪声源，其结果比用声压法测量得到的数据更可靠。1 发动机噪声研究的理论概述1.1发动机噪声源识别方法 对于已有发动机进行降噪处理，如果从噪声产生这一环节来考虑来则需要降低燃烧噪声和机械冲击噪声，燃烧噪声的降低往往是和提高经济性能和改善排放互相矛盾的，因此要显著地降低燃烧噪声往往需要对已有发动机燃烧系统进行较大改动，而由于开发成本和研制周期的限制，这些改动往往是厂家难以接

18、受的，当然对于设计阶段的发动机则有更大的改进余地，可以更多地从激励源上来降低燃烧噪声，需要和排放性能、经济性能协调考虑来确定最佳的折衷方案。从机械噪声方面来说，活塞销向主推力侧偏置可以降低活塞的敲击噪声但是却可能加剧活塞和缸套的之间的磨损；提高加工精度也可以降低机械噪声，而这和加工成本则是另外一对矛盾。如果要保持现有发动机基本结构不变情况下降低噪声源的识别技术是一个非常活跃、发展也很快的研究领域，目前表面噪声源识别的主要方法有：铅屏蔽法、表面振动速度测量法、声强测量法，此外还有话发动机噪声，则最可行的方法是从噪声的传播这一环节来考虑，通过提高发动机结构的传声损失来降低其辐射噪声。可以从降低空气

19、动力噪声和表面辐射噪声方面入手。发动机采用进、排气消声器后空气动力噪声可以明显降低；如果要进一步降低发动机整机噪声，必须进一步降低发动机的表面辐射噪声，需要对发动机表面辐射噪声源进行识别。噪声源的识别技术是一个非常活跃、发展也很快的研究领域，目前表面噪声源识别的主要方法有：铅屏蔽法、表面振动速度测量法、声强测量法，此外还有话筒拾音技术、传递函数法、声全息摄影法等。本文将通过声强技术进行分析研究。1.2声强测量技术声强测量方法是近年来应用比较多的方法，这种方法是七十年代末美国通用汽车公司开发的测量声功率的一种新方法。声强测量技术通过测量传声介质微粒的速度与压强，评定声源及其相互影响的声场，计算出

20、真实声功率。声介质微粒速度用一般两个非常接近的话筒测量、计算得到。由于声强是矢量，一个部件在某一方向上的声强不受其它声源的影响，它可用于现场测量，而无需特殊的声学环境，同时分析速度比传统的铅覆盖法要快，但是声强测量系统价格昂贵，对测试技术的要求高，而且用于近场测量时误差较大，这在一定程度上限制了该方法在工程实际中的广泛应用。当内燃机这一类结构复杂的机械产生噪声时，周围空间任一点上产生的声压脉动是由各个噪声源的迭加作用组成的。然而要想将各个噪声源的作用分离出来，却是极为困难的，也是十分花费时间的。其主要原因是所用的普通话筒对各个方向的声音信号的接收能力几乎是相同的。声强技术能大大地提高测定噪声源

21、方位的能力，能够计算出一个复杂的噪声源中各个区域的相对强度。利用这种新技术，可以计算出沿任一指定方向传到空间任一点位置上的噪声能量密度。由此可以导致一系列极有实用性的用途：绘出噪声能量的分布图，由此可以确定强噪声能量的区域；还进一步定量计算出各个单独噪声源所产生的噪声能量强度，甚至还能消除所涉及范围之外的噪声的干扰。这样就能够将噪声区域按次序排列出来，从而确定要进行处理的先后次序。由一个声源产生的声能量的速率称为声功率，空间中单位面积通过的声能量的速率称之声强，后者是一个矢量。人的耳朵对声能量没有感觉，而对声压力却十分敏感。因此需要控制和降低的是声压力。虽然声强与声压力之间并不存在简单的对应关

22、系，但通过对声强的测量可以了解噪声产生的机理和主要噪声源的分布情况，这有助于有的放矢地采取适当的措施来降低声压力。1.2.1声强测量技术发展过程瞬时声强是瞬时声压及瞬时质点速度的乘积，所以声强测量仪器应能够同时实测出这两个瞬时量，然后加以相乘。由于用传声器测量声压的问题早已解决，所以问题就集中在解决实测质点速度上。1931年美国RCA公司的Harry Olson申请了名为“System Responsive to the Energy Flow of Sound Waves”的专利。多年以后Olson又研发了一套声功率计，具有能同时测量声压及质点速度的探头，系统中还配有带通滤波器。1940年C

23、WClapp和FAFirestone用一个铝箔式速度传感器和二个晶体式传声器组合成一个声功率计的探头，研究了驻波管及混响室中的声强场103。1943年RHBolt和AAPetrauskas首次应用双传声器技术测量材料的声阻抗，这为以后发展起来的双传声器法指出了方向。1955年SBaker用一个热线式风速计和一个传声器组合起来以测量声强。可惜该系统对于额外的空气流动过于敏感，以致不能在现场应用。至此可以看出质点速度的直接测量具有很大的难度。从而出现了间接测量质点速度的方法。1956年TJ Schultz应用Bolt的双传声器法的原理，处理两个传声器的声压信号，而得到质点速度。这开创了质点速度的间

24、接测量法，为声强测量的发展作出了很大的贡献。可惜的是他应用的是背对背的碟形传声器，两者之间距离很小，且对电子线路的要求在当时也属过高。在试验室简单声场的条件下取得了满意的测量结果，但在刚性封闭空间中测量却不成功。20世纪70年代初期南非的BG Van Zyl及FAnderson首先用声强法测量了复杂声源辐射的声功率106。他们在开始时曾用过直接测速及声压相结合的方法，但后来改用双传声器的间接测量法。还进行了商品化开发的尝试。1977年瑞士的HPLambrich和WAStabel开发的一套低频（50500Hz）的模拟声强仪，用以研究汽车内部噪声108。同年南斯拉夫的GPavic也开发了一种用两个

25、电容式传声器及一个声级计的声强测量仪。在20世纪70年代数字信号处理技术发展得十分迅速，FFT分析已广泛应用。人们发现只要把双传声器测到的信号由时域转换到频域，以其互谱的虚部就可以得到声强，这意味着只要有两个高质量的传声器和一个FFT分析仪就可以组成一套声强测量系统。有关这方面具有代表性的人物当数美国通用汽车公司的JYChung和英国南安普敦大学的FJFahy，他们在1977年所发表的成果极大的推动了声强测量技术的发展。同时，在这方面作出贡献的还有澳大利亚的RJAlfredson和法国的JMLambert等人。在此基础上，不少商品化的声强测量系统出现在市场上。丹麦的BK公司陆续推出了各种型号的

26、声强测量仪。图1-1是该公司的双传声器探头。图1-2是该公司的便携式声强测量仪，型号4433，配以双传声器探头3520，该仪器的测量和运算都由硬件线路完成，测得的结果可以从数字表头上读出。图1-3是该公司的另一种声强测量仪型号3360，由声强分析仪2134，显示单元4715和双传声器探头3519组成。该系统用数字滤波计算声强，可以显示倍频程谱和1/3倍频程谱。图1-4是日本小野测器公司推出的新产品，CF-6400声强测量系统。其探头不同于图1-2，而是将两对传声器面对面的置于一根直管中，两个传声器之间的间距分别是7mm及50mm，回路信号同时经放大器输入FFT分析仪，根据被测声场特性可选择高频

27、或低频两种通道组合。上述各种声强测量仪都是用间接方法测量质点速度的。直接测量质点速度的方法仍有人在研究。1982年OH Bor和HJKrystad提出用超声波束的对流多普勒频移效应来测量质点速度的方法。这方法已由挪威电子公司采纳并实现在其生产的声强探头上，如图1-5所示。该探头可以和滤波系统或FFT分析仪组合成声强测量系统。以上所述各种声强测量仪都是测量一条轴线上的声强。但声强是个矢量，有时需要知道空间三维方向的声强，以确定声能流的方向。这样如用一维的声强仪就需要在同一点上按三个方向测量三次，比较费时，有时还没有测完三次，工况却变化了，所以开发一套同时能测三维声强的仪器是有必要的。最容易实现的

28、方案是在三维方向上各安装一套双传声器探头这样就需要6个传声器。Hideo Suzuki等人开发出一套用4个传声器的三维声强探头，其结构方案见图1-6，配以相应的处理系统，就可以实时测量三维的声强。 图1-1 B&K公司的双传声器探头 图1-2 B&K公司的便携式声强测量仪 图1-3 B&K公司的声强测量系统 、图1-4野测器公司的声强测量系统 图1-5挪威电子公司的声强探头NE216 图1-6三维声强探头的结构方案1.2.2声强测量的基本原理声强测量方法可以分为两类：一类是将传声器和直接测质点速度的传感器相结合，可简称为法。另一类是双传声器法，简称为法。以法为例：图1-

29、5所示的探头有两对超声波发射器，可以同时发射两个平行的而方向相反的超声波束，并在等距离处有各自的接收器。当在同向上存在音频声波时，两个接收器所接收到的信号就存在相位差，此相位差就是音频声波的质点速度的模拟量，这样可把质点速度测出。在探头中心装有传声器，可同时测出声压，两者相乘后可以得到瞬时声强的模拟量，再求时间的平均值可得到有功声强。此法的测量精度会受到风之类的非声音的空气流动的影响，所以测量时应有措施以屏蔽风的干扰。设超声波的发射器和接收器之间的距离为，则在没有声波时超声波由发射到接收所经历的时间为。若存在声波，其质点速度为，则两个超声波束所经历的时间各自变成其相位差为 (3-1)式中为超声

30、波频率当时可见测出的相位差就是的模拟量。1.3发动机声强测试系统试验使用的声强测试系统，如图1-7所示。其中，声强测试仪采用丹麦G.R.A.S 公司的50AI 型，包括两只声强探头40AI 及前置放大器26AA 等部件。试验时声强探头采用了面对面布置的方式，距离被测表面30cm。对于对置式的探头，其间距是用一段和传声器直径相同的圆柱体来保证，此次试验选取间距为12mm。圆柱体使被测的声音只能通过传声器保护罩周边的窄槽对膜片起作用，这样就使两传声器声学中心的距离得到精确的保证，以提高测量精度，这正是对置式探头的优点之一。SD380动态信号分析仪A/D AB通道互功率谱声强仪前置放大声强探头A声强

31、探头B声强仪前置放大电脑STARACoustics声强分析声强仪前软件 图1-7声强测试装置图根据所测车用发动机的结构特点和表面振动特性，将发动机分为以下几个主要噪声辐射部件：缸盖罩壳、油底壳、齿轮室盖、进气管、排气管、机体、曲轴箱、喷油泵和变速箱，分别对以上的部件进行了表面振动速度的测量。表面振动测试分析系统如图1-8所示，主要包括加速度计、电荷放大器、VS302N双通道声学分析仪和相应的频谱分析软件Pulse。表面振动测量采用的是压电晶体加速度计，主要是考虑到加速度计能突出高频振动信号，而且实际使用情况也证明加速度计性能可靠。加速度信号用声学分析仪采集并存储在计算机后使用Pulse 软件进

32、行分析处理。 图1-82 声强法在内燃机振声测试中的应用2.1四缸发动机表面声强研究试验用长城491QE发动机为增压直喷式四缸四冲程柴油机，其标定功率为67.6 KW/3600 rpm；最大扭矩为204.5 Nm/2000 rpm；怠速为800 rpm。为了能够得到可靠准确的结果，测试在全封闭、精密级的半自由声场的内燃机噪声试验室中进行。其顶棚以及四周的墙壁以消声材料覆盖，地面为平整水泥地面，室内背景噪声小于18分贝。测量时将排气管引到室外，抑制了空气动力噪声。试验测量了怠速、最大扭矩和标定工况下的发动机整机表面辐射噪声。声强测量采用日本小野公司生产的3599声强分析软件、3599声强探头、3

33、599信号放大器和3599四通道分析仪，测量系统简图如图2-1所示。该系统能够一次分析50 Hz10 kHz范围的频率，操作简便，并提供彩色显示 插图（第三章）外包络面Zyx发动机(包括变速箱)800mm800mm1200mm 图2-2 测量点布置图 图2-3 前端面 图2-4左侧端面 图2-5 右端面 图2-6上端面 图2-7 实验发动机全景2.2长城491QE发动机常速状态下噪声分析2.2.1长城491QE发动机常速状态下前端面噪声分析依据国际标准ISO9614-1，将被测发动机长城491QE作为声源，用一假设的矩形包络面S所包围。沿x方向布置21个点，测点间距50 mm；沿y方向布置27

34、个点，测点间距50 mm；测点距发动机表面100 mm。图2-3为实验室长城491QE发动机前端面的实景图。图2-2为测点布置图。测量完毕，利用Pulse软件对记录信号计算处理，就得到每一个测点的声强，进一步分析可得到每一个测量面上的等声强线图（依声强级值大小分为红、粉、深蓝、黄、绿和浅蓝）和等声强线的三维图。将通过Pulse软件测得的发动机前端面噪声云图覆盖在发动机前端面实景图上，即可以直观的观测处发动机各部件所在位置的发动机振动情况。图2-8发动机前端面常速状态声强云图对发动机振动在500-1kHz频率段进行分析。下面取X轴第一列数据为例进行分析。经过Pulse软件分析，长城491QE发动

35、机前端面X轴前端面数据值为：X1-1.64801e-0091.03306e-0094.10744e-0102.40761e-0107.63686e-0101.49571e-0091.98541e-0091.74537e-0093.31378e-010-8.29394e-010-5.69987e-010-1.63099e-010-8.39002e-010-1.39649e-009-5.85462e-0103.93219e-0102.14747e-010-2.97411e-010-1.43631e-0101.03595e-0101.24479e-010在此我们运用声强计算公式进行计算，其中=，=。

36、以此公式为计算标准对前端面的每个点进行声强值计算，得出以下数据值：1.65E-091.03E-094.11E-102.41E-107.32 7.49 7.82 8.02 7.64E-101.50E-091.99E-091.75E-097.60 7.35 7.25 7.30 3.31E-10-8.29E-10-5.70E-10-1.63E-107.90 -7.57 -7.70 8.16 -8.39E-10-1.40E-09-5.85E-103.93E-107.56 -7.38 -7.69 7.84 2.15E-10-2.97E-10-1.44E-101.04E-101.24E-108.06 -7

37、.94 -8.20 8.32 8.25 依照如此方法对发动机前端面的每个点进行计算，从而得出发动机前端面每个测试点的声强值，其数据值就不在此一一赘述。在所得数据值中进行比较分析，以声强I=20 dB为基准值，可得出，在长城491QE发动机常速转动时，发动机前端面振动的峰值分布较分散，大致分布在油底壳处，皮带轮，进气歧管处，发电机处，缸盖，及转向柱塞泵处。2.2.2长城491QE发动机常速状态下左侧端面噪声分析依据国际标准ISO9614-1，将被测发动机长城491QE作为声源，沿x方向布置25个点，测点间距50 mm；沿y方向布置25个点，测点间距50 mm；测点距发动机表面100 mm。图2-

38、4为实验室长城491QE发动机左侧端面的实景图。对发动机振动在500-1kHz频率段进行分析。下面取X轴第一列数据为例进行分析。经过Pulse软件分析，长城491QE发动机前端面X轴前端面数据值为：X1=1.59989e-0091.81895e-0091.41589e-0099.64218e-0108.71591e-0105.21183e-010-3.56741e-010-9.39507e-010-3.39414e-0101.20335e-0093.09272e-0094.59427e-0094.97449e-0093.93817e-0091.35500e-009-1.23334e-009-2

39、.41067e-009-1.83363e-0093.94189e-0101.90935e-0096.27910e-010-2.04763e-009-4.55204e-009-6.32594e-009-7.09315e-009在此我们运用声强计算公式进行计算，其中=，=。以此公式为计算标准对左侧端面的每个点进行声强值计算，得出以下数据值：1.60E-091.82E-091.42E-099.64E-107.33 7.28 7.37 7.51 8.72E-105.21E-10-3.57E-10-9.40E-107.55 7.74 -7.87 -7.52 -3.39E-101.20E-093.09E-

40、094.59E-09-7.89 7.43 7.09 6.95 4.97E-093.94E-091.36E-09-1.23E-096.92 7.00 7.39 -7.42 -2.41E-09-1.83E-093.94E-101.91E-09-7.18 -7.28 7.84 7.27 6.28E-10-2.05E-09-4.55E-09-6.33E-09-7.09E-097.67 -7.24 -6.95 -6.83 -6.79 图2-9发动机左侧端面常速状态声强云图依照如此方法对发动机前端面的每个点进行计算，从而得出发动机左侧端面每个测试点的声强值，其数据值就不在此一一赘述。在所得数据值中进行比较

41、分析，以声强I=20 dB为基准值，可得出，在长城491QE发动机常速转动时，发动机左侧端面振动较弱，仅在油底壳处，变速箱处及机油滤清器处噪声振动较大，即这两处为长城491QE发动机常速工况下，左侧端面的振动峰值2.2.3长城491QE发动机常速状态下右侧端面噪声分析依据国际标准ISO9614-1，将被测发动机长城491QE作为声源，沿x方向布置26个点，测点间距50 mm；沿y方向布置27个点，测点间距50 mm；测点距发动机表面100 mm。图2-5为实验室长城491QE发动机右侧端面的实景图。对发动机振动在500-1kHz频率段进行分析。下面取X轴第一列数据为例进行分析。经过Pulse软

42、件分析，长城491QE发动机前端面X轴前端面数据值为：X1=-1.45188e-013-1.17135e-013-6.23578e-014-1.11712e-0142.62521e-0144.91446e-0146.61261e-0147.15895e-0145.76711e-0143.59156e-0142.03808e-0142.18562e-0144.06943e-0143.75131e-014-1.68282e-014-6.18652e-014-4.06121e-014-3.35622e-015-7.52074e-015-2.73456e-014-4.27362e-014-5.0327

43、3e-014-4.40915e-0155.60790e-0145.69014e-0143.10659e-0141.79492e-014图2-10发动机右侧端面常速状态声强云图 在此我们运用声强计算公式进行计算，其中=，=。以此公式为计算标准对右侧端面的每个点进行声强值计算，得出以下数据值：-6.47E-15-6.25E-15-5.89E-15-5.65E-15-11.82 -11.84 -11.86 -11.87 -5.76E-15-6.00E-15-6.13E-15-6.18E-15-11.87 -11.85 -11.84 -11.84 -6.21E-15-6.21E-15-6.14E-15

44、-5.93E-15-11.84 -11.84 -11.84 -11.86 -5.53E-15-5.16E-15-5.08E-15-5.24E-15-11.88 -11.91 -11.91 -11.90 -5.56E-15-5.87E-15-6.02E-15-5.94E-15-11.88 -11.86 -11.85 -11.85 -5.63E-15-5.40E-15-5.54E-15-5.82E-15-11.87 -11.89 -11.88 -11.86 -5.97E-15-6.04E-15-6.12E-15-11.85 -11.85 -11.84 依照如此方法对发动机前端面的每个点进行计算，从

45、而得出发动机左侧端面每个测试点的声强值，其数据值就不在此一一赘述。在所得数据值中进行比较分析，以声强I=20 dB为基准值，可得出，在长城491QE发动机常速转动时，发动机左侧端面噪声振动较弱，仅在油底壳的两端位置产生了两处峰值。而在进气歧管位置的噪声振动甚至低于基准值，即在常速工况下，长城491QE发动机右侧端面的噪声振动值极低。2.2.4长城491QE发动机常速状态下上端面噪声分析 依据国际标准ISO9614-1，将被测发动机长城491QE作为声源，沿x方向布置21个点，测点间距50 mm；沿y方向布置25个点，测点间距50 mm；测点距发动机表面100 mm。图2-5为实验室长城491Q

46、E发动机右侧端面的实景图。对发动机振动在500-1kHz频率段进行分析。下面取X轴第一列数据为例进行分析。经过Pulse软件分析，长城491QE发动机前端面X轴前端面数据值为：X1=5.83261e-0106.05329e-0105.64798e-0104.47217e-0102.54941e-0102.66362e-0107.24089e-0101.20118e-0091.24299e-0099.27727e-0103.61668e-0104.97728e-0122.29837e-0106.41824e-0107.81992e-0106.19206e-0101.57234e-010-2.42

47、445e-010-2.87014e-010-1.35444e-0107.87754e-011在此我们运用声强计算公式进行计算，其中=，=。以此公式为计算标准对上端面的每个点进行声强值计算，得出以下数据值：5.83E-106.05E-105.65E-104.47E-107.70 7.68 7.71 7.79 2.55E-102.66E-107.24E-101.20E-097.99 7.98 7.62 7.43 1.24E-099.28E-103.62E-104.98E-127.42 7.53 7.87 9.42 2.30E-106.42E-107.82E-106.19E-108.03 7.66

48、7.59 7.67 1.57E-10-2.42E-10-2.87E-10-1.35E-107.88E-118.17 8.01 7.95 8.22 8.42 图2-11发动机上端面常速状态声强云图依照如此方法对发动机前端面的每个点进行计算，从而得出发动机左侧端面每个测试点的声强值，其数据值就不在此一一赘述。在所得数据值中进行比较分析，以声强I=20 dB为基准值，可得出，在长城491QE发动机常速转动时，发动机上端面噪声振动的峰值分布大致在飞轮处，汽缸室盖处，排气歧管处以及进气歧管稳压仓处。2.2.5长城491QE发动机常速工况下的整体噪声振动分析前面已经通过声强技术分别将长城491QE发动机常

49、速工况下在前端面、左侧端面、右侧端面、上端面的噪声振动情况进行了初步的分析。根据测试将常速工况下长城491QE发动机前、左、右、上四个端面的声强云图进行三维立体组合，从而直观的表现出发动机在常速工况下噪声振动较为剧烈的地区，而后根据运用声强计算公式进行计算，运用声强技术对发动机的噪声振动进行分析。三维立体分布图如图2-12，计算数值表见附表1。图2-12长城491QE发动机常速工况立体图为了便于叙述，对于声强云图的测量网格，水平方向本文定义为x方向，垂直方向定义为y方向，左下方第一个点为起始点，设为（1,1）。这样图2-8中就有三个峰值区：（5,1）处（声强级99.4dB）对应于油底壳；（8,

50、4）处(声强级99dB)和（9,4）处（声强级99.3dB）与皮带轮相对应。图2-9为发动机左侧面声强法测量得到的声场分布，其中有两个个峰值区：（1,12）处（声强级为99.2dB）是油底壳；（7,13）处（声强级为99dB）为变速箱。图2-10中有两个峰值位置：（6,1）对应于油底壳一端，测量值为99dB；（23,2）处（声强级为99dB）与油底壳另一端对应。图2-11中有三个峰值区（7,1）处（测量值98.6dB）为飞轮；（4,18）处（测量值98.8dB）对应进气管；（8,14）处（声强级98.7dB）是气门室罩盖。通过上述的声强分析可知，该工况下发动机的主要噪声源为油底壳、变速箱、气门

51、室罩盖、皮带轮和进气管。由三维图直观显示及声强数据结果分析可以得出，在常速工况下，发动机油底壳位置处的发动机噪声振动效果最强，即在长城491QE发动机常速工况下油底壳对发动机振动产生的影响最大。2.3长城491QE发动机在恒转速20%油门工况下的噪声分析2.3.1发动机在2000转恒转速20%油门工况下前端面噪声分析依据国际标准ISO9614-1，将被测发动机长城491QE作为声源（将发动机限值在2000转恒转速并施加20%的油门），沿x方向布置21个点，测点间距50 mm；沿y方向布置27个点，测点间距50 mm；测点距发动机表面100 mm。图2-5为实验室长城491QE发动机前端面的实景

52、图。对发动机振动在500-1kHz频率段进行分析。下面取X轴第一列数据为例进行分析。经过Pulse软件分析，长城491QE发动机前端面X轴前端面数据值为：X1=5.88550e-0126.13858e-0126.79500e-0127.55859e-0128.00624e-0129.00435e-0121.15144e-0111.37812e-0111.38671e-0111.25316e-0111.07931e-0111.04326e-0111.36063e-0111.73737e-0111.84671e-0111.80481e-0111.68979e-0111.48986e-0111.18

53、860e-0118.66447e-0126.76491e-012在此我们运用声强计算公式进行计算，其中=，=。以此公式为计算标准对上端面的每个点进行声强值计算，得出以下数据值：5.89E-126.14E-126.80E-127.56E-129.36 9.34 9.31 9.27 8.01E-129.00E-121.15E-111.38E-119.25 9.20 9.12 9.05 1.39E-111.25E-111.08E-111.04E-119.05 9.08 9.14 9.15 1.36E-111.74E-111.85E-111.80E-119.06 8.97 8.94 8.95 1.69E-111.49E-111.19E-118.66E-126.76E-128.98 9.02 9.10 9.22 9.31 图2-13 发动机在2000转恒转速20%油门工况下前端面声强云图依照如此方法对发动机前端面的每个点进行计算，从而得出发动机前端面每个测试点的声强值，其数据值就不在