单缸汽油机缸头异响识别与控制.pdf

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1、第44卷第3期小型内燃机与车辆技术2015年6月SMALLINTERNALCOMBUSTl0NENGINEANDVEHICI正TECHNIQUEV01．44No．3Jun．2015·振动·噪声·单缸汽油机缸头异响识别与控制景亚兵刘焕领林漫群白伟赵鹏辉(天津大学内燃机研究所天津300072)摘要：针对某152QMI单缸汽油机怠速工况下缸头部位的异响噪声，综合运用时频分析、声学互动滤波技术、阶次分析等技术，分析确定了异响噪声的来源及产生机理。研究结果表明，该发动机缸头噪声频率有三个峰值频段：800Hz以下、1．8kHz～2．3kHz和4kHz～5kHz，其中1．8kH

2、z～2．3kHz为异响频率范围，由缸盖罩共振引起，隔离缸盖罩振动激励可有效消除怠速异响。关键词：单缸汽油机异响声源识别时频分析阶次分析噪声控制中图分类号：TK411+．6文献标识码：A文章编号：2095—8234(2015)03—0071一05AbnormalNoiseSourceIdentificationandControlofCylinderHeadforSingleCylinderGasoUneEngineJingYabing，LiuH腿nling，LinM粕q唧，BaiWei，ZhaoPenghlliTianjinIntemalCombustionEng

3、ineResearchInstitute，TianjinUniversity(Tianjin，300072，China)Abstract：F0rtheabno唧alnoisef南mcylinderheadof152QMIsindecylindergasolineen西neintheidlespeedcondition，time—fbquencyanalysis，acousticsinteraction6lteringtechniqueandorderanalysiswereusedtoanalyzeanddete瑚inethesourceandthemechani

4、smoftheabno珊alnoise．Theresearchresultsshowedthattherewerethreepeaknoisef琵quencyspectlllmsinthenoisef而mtheen酵necylinderhead：800Hzbelow，1．8kHz一2．3kHzand4kHz一5kHz，thespectllJm1．8kHz一2．3kHzwastheabnomalnoisespectmm，aIlditwascausedbyresonanceofcylinderheadcover，interdictingtheVibrationmoti

5、VationtothecylinderheadcovercouldeⅡ色ctivelyeliminatetheidlesound．Keywords：Sindecylindergasolineen百ne，Abno珊alnoise，Noisesourceidentification，Time—f诧quen—cyanalysis，Orderanalysis，Noisecontrol引言某152QMI单缸汽油机在怠速工况下，缸头部位存在明显的“咔啦咔啦”异响噪声，降低了发动机的声音品质，影响了其市场竞争力。准确识别异响噪声源，有效控制异响噪声，对提升该发动机的声学性能具有

6、重要意义。缸头噪声构成较为复杂，包括了燃烧噪声、气动噪声、机械噪声【1l。该单缸汽油机体积小，燃烧室、进排气口、配气机构都集中在缸头部位，不适宜采用声强、声全息、BeaH怕珊ing等表面辐射噪声源识别方法【2】。本文运用声学互动滤波技术识别异响特征，结合时频分析，频谱分析和阶次分析等方法识别异响噪声源，提出了相应的改进措施，有效地消除了该发动机的怠速异常噪声。1怠速噪声测量与特征分析1．1噪声信号采集被测单缸汽油机如图l所示，排量125mL，缸径524mm，冲程57．8mm，主要作为踏板摩托车动力使用。使用LMs公司Mobile01数据采集系统，选择三个测点进行缸

7、头噪声采集，同步采集发动机表面振动(三个测点)、气缸压力、曲轴转角及转速信号。噪声测点布置在缸盖左侧、顶侧、右侧，距缸盖约10作者简介：景亚兵(1979一)，男，工程师，主要研究方向为摩托车振动与噪声。72小型内燃机与车辆技术第44卷mm。振动测点布置在缸盖、缸体、箱体部位。具体测点布置如图2所示。㈠二J引川0’感器1o{1【、二、』Jf0感*im一小，童j?

8、试验在半消声室中进行，启动发动机，使之在怠速工况(发动机转速1200r／min)稳定运转，机油温度上升到正常工作温度之后采集各信号，选用LMs公司的Test．Lab软件对信号进行采集处理，采样频率为25．6

9、kHz，F