GB-T 41161-2022 往复式内燃机 燃烧噪声测量方法

ICS27.020CCSJ93中华人民共和国国家标准往复式内燃机燃烧噪声测量方法RM2022-03-09发布2022-10-01实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会 2规范性引用文件 3术语和定义 4测量环境 4.1声学环境 4.2气象状况 5测量仪器 6工作条件 6.2安装条件 6.3运转工况 7测量 7.2缸压传感器布置 7.3曲轴转角零位确定 7.4缸压测试 8计算 8.2燃烧噪声计算 9记录内容 10报告 附录A（规范性）从频带燃烧噪声级计算A计权和Z计权燃烧噪声级 jj jj Ⅰ本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国内燃机标准化技术委员会(SAC/TC177)归口。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件起草单位：上海内燃机研究所有限责任公司、上汽大通汽车有限公司、上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心、上海机动车检测认证技术研究中心有限公司、天津内燃机研究所（天津摩托车技术中心）、上海汽车集团股份有限公司、泛亚汽车技术中心有限公司、同济大学、上海柴油机股份有限公司。本文件主要起草人：袁卫平、宋恩栋、宋祥太、杨凯、胡爱华、蒋长龙、景亚兵、刘涛、汪晓虎、周毅、叶怀汉、孙明、乔亮亮、刘影、张立峰、庄国钢。1往复式内燃机燃烧噪声测量方法本文件规定了测量往复式内燃机气缸压力以计算燃烧噪声的方法。本文件适用于GB／T21404定义的往复式内燃机（以下除特别说明外，简称“发动机”）。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。1往复式内燃机第第1部分：工程法3往复式内燃机声压法声功率级的测定第3部分：半消声室精密法声压法声功率级的测定1往复式内燃机词汇第1部分：发动机设计和运行术语GB／T3241—2010电声学倍频程和分数倍频程滤波器GB／T3785.1—2010电声学声级计第1部分：规范GB／T3785.3—2018电声学声级计第3部分：周期试验GB／T6072.1往复式内燃机性能第1部分：功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方法通用发动机的附加要求GB／T6072.3往复式内燃机性能第3部分：试验测量GB／T21404内燃机发动机功率的确定和测量方法一般要求3术语和定义界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1发动机气缸内工质的压力。Pa3.2EQ\*jc3\*hps34\o\al(\s\up5(狆),狆)式中：2注2：单位为分贝(dB)。3.3单位曲轴转角下的气缸压力变化量。式中：ℴPa3.4L·EQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up2(·),p)式中：注2：单位为分贝(dB)。3.5Fc气缸内壁受到工质的作用力。注：单位为牛(N)。3.6LF气缸力Fc的平方与基准气缸力F0的平方之比的以10为底的对数乘以10。注1：气缸力级LF可由公式(4)计算：式中：Fc—气缸力，单位为牛(N);F0—基准气缸力，为10-7牛(N)。注2：单位为分贝(dB)。3.7单位曲轴转角的气缸力变化量。3式中：ℴN3.8LEQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up2(·),F)注1：气缸力升高率级LEQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up1(·),F)可由公式(6)计算：式中：注2：单位为分贝(dB)。3.9X。LXEQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up2(·),p)EQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up2(·),F)T用于确定时间平均燃烧噪声级，被测对象一个或多个运转时期或运转周期。sLX，Tt2的平方之比的以10为底的对数乘以10。注1：时间平均燃烧噪声级LX，T可由公式(7)计算：式中：X—燃烧噪声参数；X0—基准燃烧噪声参数；T—s)。4注2：因为时间平均燃烧噪声级必然在某一测量时间间隔内测定，所以通常省略下标“T”，简称燃烧噪声级。注3：时间平均燃烧噪声级经常是A计权，在这种情况下由LXA,T表示，缩写为LXA。注4：单位分贝(dB)。4测量环境如需测量空气噪声，声学环境应满足GB/T1859.1或GB/T1859.3的要求。4.2气象状况如需测量空气噪声，气象状况应满足以下要求：温度：(23.0±10)℃;相对湿度：(60±20)%。5测量仪器包括缸压传感器、编码器、电缆在内的测量系统应满足GB/T3785.1—2010规定的1级仪器的要求，频谱分析用滤波器应至少满足GB/T3241—2010规定的1级仪器的要求。如果测量系统不能完全满足GB/T3785.1—2010的要求，那么该测量系统测得的量应满足GB/T3785.3—2018规定的1级要求，即该测量系统应是满足GB/T3785.1—2010规定的1级仪器要求的等效测量系统。除非国家法规另有规定，测量系统、滤波器和缸压传感器的检定周期为1年。应使用满足要求的测量系统测量时间平均燃烧噪声级。6工作条件发动机的安装和工作条件对被测对象的工作状态产生影响，本文件给出了台架试验时最大限度地减小引起发动机燃烧变化的安装条件和运转工况。台架试验时，发动机应安装在弹性基座上并与测功设备弹性联接。5台架试验时，发动机应按GB/T6072.1规定的ISO标准功率及相应转速稳定运转，并要求发动机机油温度、冷却物质温度稳定。如需要，也可在怠速工况、升／降速工况或其他工况下进行燃烧噪声测量，并在报告中说明。发动机功率及相应转速的测量应按GB/T6072.3规定进行。燃烧噪声级(Z计权、A计权或频带）的表征参数有：气缸压力级、气缸压力升高率级、气缸力级和气缸力升高率级等，能提供发动机燃烧噪声较全面的评价，可用于验收试验，还可用于制定工程措施。测得的量为被测发动机任一气缸工作时刻的气缸压力及其曲轴转角。的频率范围。7.2缸压传感器布置将缸压传感器布置在燃烧室顶面，尽量使传感器头部端面与燃烧室壁面齐平。7.3曲轴转角零位确定可以在气缸布置红外位移传感器，直接测量活塞上表面和传感器位置的相对位移来得到上止点的位置；也可以从曲轴转速传感器信号直接获取。利用电机倒拖发动机曲轴旋转工作，气缸不点火工作。此时缸压的最大时刻可以近似认为是上止使用缸压传感器，测量发动机每一时刻的气缸压力（时域测量法）或每一角度的气缸压力（角度域测t在测量缸压的同时，用编码器测得发动机曲轴的转速脉冲信号，其中包含用作计算零位的基准脉冲信号和计算曲轴转角与时间对应关系的多脉冲信号。EQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up2(·),p)EQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up2(·),F)6 8.2燃烧噪声计算ttttt式中：rmin8.2.2任一工作周期的燃烧噪声的计算EQ\*jc3\*hps22\o\al(\s\up9(２),ｃ)式中：ℴEQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up2(·),P)EQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up2(·),p)EQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up1(·),p)EQ\*jc3\*hps22\o\al(\s\up10(２),ｃ)式中：ℴEQ\*jc3\*hps22\o\al(\s\up3(２),０)式中：SS式中：D—mm7式中：F0—基准气缸力，为10-7牛（N）。式中：SSl式中：mmmmmmEQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up2(·),P)EQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up3(·),F)EQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up3(·),F)··EQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up1(·EQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up1(·),F)·EQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up1(·),F)8.2.3多个工作周期的平均燃烧噪声 i式中：ℴiiN—参与计算工作循环周期的数目，可选4、16或64，推荐选取16。88.2.4合成燃烧噪声应先将各个气缸的曲轴零位按发动机的实际发火顺序作相位调整，再按公式（22）计算：式中：ℴiZ—气缸总数目。8.2.5时域和频域燃烧噪声xLxjLx和Z计权）。A计权和Z计权的计算按附录A进行。9记录内容下列内容如适用，应收集并记录以按本文件要求进行测量。a）发动机：1）发动机的描述，包括型号、规格（如类型、冲程数、气缸数目、缸径、行程、外形尺寸、冷却方式；ISO标准功率及相应转速等）、出厂编号、制造商；2）所用燃油类型及其辛烷值或十六烷值；3）柴油机喷油定时（静态和动态）或汽油机点火定时（静态和动态4）基座特性及发动机与其联接方式（弹性或刚性5）发动机与测功设备的联接方式（弹性或刚性6）测试时的发动机功率及相应转速。报告按第8章记录测量所需的数据，仅提供燃烧噪声级（A计权和Z计权或频带）测定结果。报告应声明测量完全符合本文件的规定。报告还应涵盖本文件中要求的报告说明。9A（规范性）从频带燃烧噪声级计算A计权和Z计权燃烧噪声级A.1A计权燃烧噪声级jLXAΣj＝j式中：jj表A.2给出；jjjjjjj注：建议优先使用1／3倍频带计算