乘用车柴油发动机涡轮增压器噪声的优化研究.pdf

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1、乘用车柴油发动机涡轮增压器噪声的优化研究TheOptimizationResearchoftheTurbochargerNoiseofDieselEngine桂小林鹘GUIXiao—Un；王建中⑩WANGJian—zhong；薛飞艇XUEFei；王勇杰⑩WANGYong-jie；尚运@②SHANGY咖；王建航∞WANGJian—hang(①长城汽车股份有限公司技术中心，保定071000；②河北省汽车q-程技术研究中心，保定071000)((J)TechnicalCenter，GreatWallMotorCompanyLimited

2、，Baoding071000，China；(室)HebeiAutomobileEngineeringTechnology＆ResearchCenter，Baoding071000，China)摘要：涡轮增压器噪声是增压发动机噪声的重要来源，一般分为自激励产生的机械噪声(包括同步噪声和次同步噪声)和内部气体产生的气动噪声(BPF噪声)。本文对涡轮增压器噪声产生机理进行介绍，并针对某乘用车柴油机涡轮增压器制定相应的噪声优化措施，并进行试验验证，最终涡轮增压器噪声有了很大程度的改善。Abstract：Turbochargernoisei

3、sanimportantfactorofthesuperchargeden矛nenoise，generallycontainingmechanicalnoisecausebyautoexcitation(includingsynchronousnoiseandsubsynchronousnoise)andtheairflownoiseproducedbyintemalgas(BPFnoise)．Thearticleintroducesthetheoryofturboehargernoisebriefly，andmakescorre

4、spondingoptimizationmeasuresfortheturboehargerofadiesel．Themeasuresareverifiedbyexperiment．Finallytheturbochargernoiseisimprovedgreatly．关键词：涡轮增压器；机械噪声；气动噪声；噪声机理Keywords：turbocharger；mechanicalnoise；aJinownoise；noisemechanism0引言涡轮增压器利用发动机排出的废气驱动增压器转轴一端的涡轮叶轮，带动转轴另一端的压气机

5、叶轮高速旋转，使进入气缸内的空气压力提高，密度增加，喷入气缸内的燃油充分燃烧，从而提高发动机动力性，降低发动机油耗及排放。增压技术已然成为内燃机行业发展的必然选择，且增压压比有逐步升高的趋势。但涡轮增压器应用产生的噪声问题，近年来也越来越受到关注。本文对某乘用车直列四缸柴油发动机(基本参数见表1)涡轮增压器噪声产生机理进行分析，提出涡轮增压器噪声优化方案并进行试验研究。表1发动机主要参数项目参数直列、四冲程、强制水冷、∞型燃烧室、16发动机型式气门、双顶置凸轮轴、电控高压共轨、涡轮增压、进气中冷缸数4燃油喷射顺序l一3—4—2缸径

6、×行程(mm)83．1x92排量(L)1．996额定功率／转速kW／(r／min)120／4000最大扭矩／转速N·m／(dmin)350／(1600—2800)1涡轮增压器噪声产生机理涡轮增压器噪声是涡轮增压发动机噪声的主要来源之一，一般分为自激励产生的机械噪声和内部气体产生的气动噪声。机械噪声主要包括同步噪声和次同步噪声：气作者简介：桂小林(1988一)，男，本科，助理工程师，研究方向为发动机设计开发。动噪声主要为BPF噪声(由于增压器匹配不当造成的喘振噪声，本文不作介绍)。1．1同步噪声同步噪声与涡轮增压器本体生产、制造的关

7、系密不可分，是由于叶轮转子在高转速下因自身不平衡而产生扰动，引起转子的自激励振动而产生的噪声。其特征表现为其噪声频率与涡轮增压器转频相同，频率范围一般在0—4000Hz之间，可通过测量涡轮增压器中间体振动和噪声进行分析、辨别。降低或消除同步振动噪声可以采用控制中间体动不平衡量VSR(VibrationSortingRig)值的方式进行控制。通常VSR值是指在涡轮增压器专用动平衡设备上测到的中间体转子总成在一定转速区间内的振动峰值。VSR值越低，同步振动越小，同步振动噪声产生的几率也就越低。但是过小的VSR值会导致生产效率下降，废品

8、率大幅提高，造成涡轮增压器生产成本过高。综合考虑涡轮增压器生产效率及同步振动噪声等因素的影响，保证满足同步振动噪声限值的基础上，尽可能提高生产效率，降低废品率。1_2次同步噪声(油膜噪声)次同步噪声即油膜噪声，是由于涡轮转子轴承油膜振荡和转子转动造