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《太原理工大学》 2012年
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直喷式柴油机燃烧噪声的预测

翟旭茂  
【摘要】:随着对车辆NVH要求的提高,汽车噪声已经成为汽车行业研究的热点课题。发动机作为汽车的主要振动噪声源,其振动噪声问题越来越引起人们的重视,直喷式柴油机的燃烧噪声一直是内燃机振动与噪声领域的一个重要研究方向。本文以4100QBZL直喷式柴油机为研究对象,对燃烧噪声的预测进行了深入的研究,为燃烧噪声的控制提供一定理论依据。本文主要研究内容如下: 1)利用GT-POWER软件建立了4100QBZL柴油机和柴油机燃用M15甲醇柴油工作过程的仿真模型,以此得到了发动机的缸压曲线和压力升高率曲线; 2)对柴油机机体进行适当简化,使用ANSYS软件建立了机体的有限元模型,在此基础上进行了机体自由模态和约束模态分析,初步了解了机体结构的动态特性,从振型图可以看出机体裙部的振动较大,而机体裙部的这种振动也是噪声辐射的主要振源,可以通过增加壁厚来提高机体刚度从而减小振动; 3)借助EXCITE-Designer软件计算了主轴承力,并将气缸压力和主轴承压力加载到机体模型上,利用ANSYS软件进行了机体的瞬态分析,研究了在一个工作循环过程中机体结构在气缸压力和主轴承压力作用下的振动情况,并与台架试验结果进行了对比,计算结果与试验结果基本一致; 4)在瞬态分析的基础上,运用APDL语言编写程序,将瞬态分析得到的机体表面节点随时间变化的振动位移数据转化成表面节点随频率变化的振动位移数据,作为初始边界条件导入声学分析软件SYSNOISE中,利用边界元的方法对机体燃烧噪声进行了预测研究。 通过对不同工况和参数的模拟分析发现,随着转速增加燃烧噪声变大;而喷油提前角对燃烧噪声的影响并不是线性的,喷油过早或过迟都会造成较大的燃烧噪声;M15混合燃料十六烷值低,着火性能差,滞燃期较长,压力升高率高,造成燃烧噪声也较大。结果符合燃烧噪声的变化规律。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TK421.2

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【参考文献】
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