柴油机怠速燃用小桐子油的燃烧噪声及其波动性.pdf

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1、第28卷第11期农业工程学报542012年6月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering、，01．28No．1IJun．2012柴油机怠速燃用小桐子油的燃烧噪声及其波动性梁昱1，周立迎1，(1．贵阳学院机电系，贵阳550005；2王子玉2，程秀围2中国北方发动机研究所，大同037036)摘要：为了分析柴油机燃用小桐子油在怠速工况时的燃烧噪声及燃烧噪声的波动性，分别以柴油、柴油一小桐子掺混油、小桐子油、高温小桐子油为燃料，在单缸水冷网冲程柴油机卜进行了怠速工况试验，测录了多循环的瞬时气缸压力，采用最高燃烧压力、压

2、力升高率、压力升高加速度、气缸压力频谱曲线以及A卢压级进行了对比。结果发现，柴油与掺混油、小桐子油与高温小桐子油的气缸压力频谱相似，柴油和掺混油的气缸压力级较大：对于同一工况，最大压力升高率越大且对应相位越迟，则燃烧噪声越大；180供油提前角时，燃用高温小桐子油的A声压级低于柴油约7dB，2l。供油提前角时低十柴油约5dB：燃用相同燃料，最大压力升高率的波动率降低均会减小A声压级的波动。关键词：柴油机，燃烧，噪声，小油桐油料，怠速工况，A声压级，波动doi：10．3969／j．issn．10026819．2012．11．010中图分类号：TK421+．2；S216．2文献标志码：

3、A文章编号：l002—6819(2012)一11—005407梁昱，周立迎，王子玉，等．柴油机怠速燃用小桐子油的燃烧噪声及其波动性[J】．农业工程学报，2012，28(11)：54—60．LiangYu，ZhouLiying，WangZiyu，eta1．Combustionnoiseanditsfluctuationofdieselenginefueledwithjatrophacurcasoilatidlecondition[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(Transactionsofthe

4、CSAE)，2012，28(11)：54--60．(inChinesewithEnglishabstract)0引言柴油机噪声主要包括宅气动力噪声、机械噪声和燃烧噪声。在燃烧过程中，急剧上升的气缸压力产生的动载倚和冲击波引起高频振动，使得发动机各机械零部件相互碰撞，从而发动机结构表面振动，从机体表面辐射出的噪卢称为燃烧噪声，其对发动机整机噪声的贡献最为突出【1。31。燃烧噪声常用的测试技术与分析方法有：采集发动机瞬时缸内压力，通过傅里叶变换或小波包变换从时域和频域直接提取、分析燃烧噪声降51；采用声强测试技术，通过多元回归分析对气动噪声、机械噪声、燃烧噪卢进行分离与识别【60]；

5、应用相干输出功率谱函数法、独立成分分析或分光滤色镜光谱分析从发动机总噪声中直接识别瞵。Ⅲ。传统的方法是对气缸压力级进行频谱分析，用气缸压力级频谱与A声压级评定及预测燃烧噪声【n-131。怠速足发动机的一种典型工况，约有25％的运行时间和30％的燃料被消耗在息速阶段[141。柴油机怠速运转时，转速低，进气_量小，泵气损失大，充气效率低【l51，喷油量小，缸内温度较低，湍流强度弱，燃料燃烧速度较慢，因而工作循环之间的波动较大，需不断调节循环喷油量以保持怠速稳定。因负荷小、转速低，怠速1二况的燃烧噪声较小，但其波动性大，从燃烧噪声可以体现收稿日期：2011．12．07修订日期：2012

6、-01．19基金项目：贵州省教育厅自然科学研究项目(黔科教2010064)；贵州省自然科学摹金项目(黔科台J字[2008]2036)作者简介：粱昱(1977--)．男．湖南长沙人，副教授，博士，主要从事内燃机工作过程及可再生能源利用方面的研究。Emaihliangyumu@163．com出其工作的稳定性【。6l。小桐子是小油桐的种子，经脱壳、除杂、烘干、压制、沉淀、过滤可制得小桐子油。将其直接、加热、掺混或制各为生物柴油可作为柴油机燃料，小桐子油的理化特性与柴油有较大区别【17。19】，虽易于着火但不易形成可燃混合气。植物油预混燃烧所占比例很小，大部分燃料为扩散燃烧，燃烧过程的特

7、点，对发动机的性能和运行参数有较大的影响[20-24】。测录柴油机怠速工况燃用小桐子油料的多循环瞬时气缸压力，通过燃用不I司油料的对比，从最高燃烧压力、压力升高率、压力升高加速度、气缸压力频谱曲线和A记权总声压级及其波动性，对柴油机怠速燃用小桐子油的燃烧噪声及其波动性进行分析，以期进一步了解小桐子油的使用特性。1试验油料与装置1．1小油桐油料试聆采用的油料为O”柴油，体积分数20％d,桐子油、80％0。柴油配制的柴油．小桐子掺混油(简称B20)、小桐子油(简称B100)，利用可控