柴油發(fā)電機噪聲在現(xiàn)代城市中的電信企業(yè)，因本身行業(yè)的特點通訊設備的運行必須做到萬無 一失。為保證交換機等通訊設備的不中斷運行一般多采用柴油發(fā)電機組做為自己的備用電源，一旦市電發(fā)生供電故障，即刻啟動柴油發(fā)電機組。通過市電/ 油機轉(zhuǎn)換屏ATS進行切換由柴油發(fā)電機組對通訊設備提供電源以保障電信業(yè)務的正常運行。 柴油發(fā)電機噪聲由于電話局大部分處在人口密集的地區(qū)這些地區(qū)對環(huán)境的要求很高而柴油發(fā)電機組噪聲往往成為四周環(huán)境噪聲的主 要污染源。當前社會對環(huán)保要求越來越高如何有效地控制其噪聲污染是一項有難度同時又具有很大推廣價值的工作，這也是我們通訊建設的一項主要工作，應得到更多的重視。 柴油發(fā)電機噪聲為了做好這項工作首先要對柴油發(fā) 電機組噪聲的構成進行了解和分析。
1 聲源分析柴油機噪聲是一個由多種聲源 構成的復雜聲源按照噪聲輻射方式柴油機噪聲可以分為空氣動力噪聲和表面輻射噪聲。 按照產(chǎn)生的機理柴油機表面輻射噪聲又可以分為燃燒噪聲和機 械噪聲。柴油發(fā)電機噪聲其中空氣動力噪聲為主要噪聲源。柴油發(fā)電機噪聲在 空氣動力噪聲是由于氣體的非穩(wěn)定過程即由氣體的擾動以及氣體與物體的相 互作用而產(chǎn)生的。直接向大氣輻射的空氣動力噪聲包括進氣噪聲、排氣噪聲、 冷卻風扇噪聲。 柴油發(fā)電機噪聲在進氣噪聲進氣噪聲是柴油機的主要空氣動 力噪聲之一它是由進氣門的周期性開啟與閉合而產(chǎn)生的壓力起伏變化而形成的。
當進氣門開啟時在進氣管中產(chǎn)生一個壓力脈沖而隨著活塞的繼續(xù)運動。它受到阻尼當進氣門封閉時同樣產(chǎn)生一個有一定持續(xù)時間的壓力脈沖。 柴油發(fā)電機噪聲于是產(chǎn)生了周期性的進氣噪聲。其噪聲頻率成分主要集中在200Hz以下的低頻范圍。與此同時當氣流以高速流經(jīng)進氣門流通截面時產(chǎn)生 湍流脫體導致高頻噪聲的產(chǎn)生柴油發(fā)電機噪聲由于進氣門通流截面是不斷變化的因此湍流噪聲具有一定的頻率范圍主要集中在1000 Hz以上的高頻范圍。進氣管空氣柱的固有頻率與周期性進氣噪聲的主要頻率相一致時空氣柱的共振噪聲在進氣噪聲中也會較為突出。
柴油發(fā)電機噪聲對于采用渦輪增壓的發(fā)動機由于渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速一般較高，因此其進氣噪聲明顯高于非渦輪 增壓的發(fā)動機。渦輪增壓器的噪聲是由于葉片周期性地切割空氣產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)噪 聲和高速氣流形成的湍流噪聲而形成的是一種連續(xù)性的高頻噪聲主要分布 在500~10 000 Hz的頻率范圍。 柴油發(fā)電機噪聲在目前我公司大部分采用渦輪 增壓的發(fā)動機。進氣噪聲與發(fā)動機的進氣方式、進氣門結(jié)構、缸徑、凸輪型線 等設計因素有關。 柴油發(fā)電機噪聲對于同一臺發(fā)動機來說受轉(zhuǎn)速的影響大轉(zhuǎn)速進步一倍可導致進氣噪聲增加10~l5dBA。排氣噪聲排氣噪聲是發(fā)動 機噪聲中主要的聲源。其噪聲一般要比發(fā)動機整機噪聲高出10~15dBA。 發(fā)動機排氣屬高溫800~l000℃、高壓3~4個大氣壓氣體。柴油發(fā)電機 噪聲在排氣過程一般分為兩個階段，即自由排氣階段和強制排氣階段。 柴油發(fā) 電機噪聲在發(fā)動機廢氣從排氣門高速沖出，沿著排氣歧管進進消聲器后從 尾管排進大氣，在這一過程中產(chǎn)生了寬頻帶的排氣噪聲。
排氣噪聲包含了復雜 的噪聲成分，以單位時間內(nèi)排氣次數(shù)為基頻的排氣噪聲、管道內(nèi)氣柱共振噪聲、 排氣歧管處的氣流吹氣噪聲、廢氣噴注和沖擊噪聲、汽缸的亥姆霍茲共振噪聲、 卡門渦流噪聲及排氣系統(tǒng)內(nèi)部的湍流噪聲等。 影響發(fā)動機排氣噪聲的主要因素 有汽缸壓力、排氣門直徑、發(fā)動機排量及排氣門開啟特性等。柴油發(fā)電機噪 聲對同一臺發(fā)動機來說發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷是影響其排氣噪聲的主要因素。 柴油發(fā)電機噪聲在冷卻風扇噪聲風扇噪聲由旋轉(zhuǎn)噪聲和湍流噪聲構成。旋轉(zhuǎn) 噪聲是由于風扇的葉片周期性地切割空氣引起空氣的壓力脈動產(chǎn)生的，以葉片通過頻率為基頻，并伴有高次諧波。 湍流噪聲是由于風扇運動導致的四周空 氣發(fā)生湍流脫體使空氣發(fā)生擾動，形成氣體的壓縮與稀疏過程而形成的，是 一個寬頻帶噪聲。柴油發(fā)電機噪聲在冷卻風扇噪聲受轉(zhuǎn)速的影響大轉(zhuǎn)速進 步一倍可導致其聲級增加10~15dBA。 柴油發(fā)電機噪聲在低速時風扇噪聲要比發(fā)動機噪聲低很多，而在高速時往往會成為主要的噪聲源。
目前我公司 使用的柴油發(fā)動機轉(zhuǎn)速多為1 500轉(zhuǎn)/分鐘屬于高轉(zhuǎn)速油機。 柴油發(fā)電機噪 聲在表面輻射噪聲燃燒噪聲和機械噪聲很難嚴格區(qū)分通常將由于氣缸內(nèi)燃燒所形成的壓力振動通過缸蓋、活塞-連桿-曲軸-機體向外輻射的噪聲稱之為燃燒噪聲。將活塞對缸套的撞擊正時齒輪、配氣機構、噴油系統(tǒng)等運動件之間 的機械撞擊振動而產(chǎn)生的噪聲叫作機械噪聲。 柴油發(fā)電機噪聲在一般直噴式柴 油機燃燒噪聲要高于機械噪聲而非直噴式柴油機的機械噪聲則高于 燃燒噪聲但是低速運轉(zhuǎn)時燃燒噪聲都高于機械噪聲。
2 噪聲控制措施21 空氣動力噪 聲控制進氣噪聲控制一般發(fā)動機均裝有空氣濾清器進氣噪聲即可有較大衰減成為次要聲源。 而當其它聲源得到進一步控制后進氣噪聲有可能 成為主要聲源這時需考慮采用性能良好的進氣消聲器通常進氣消聲器要和 空氣濾清器結(jié)合進行一體化設計柴油發(fā)電機噪聲既能滿足進氣和濾清方面 的要求又可使進氣噪聲得到有效的控制。12 排氣噪聲控制控制排氣噪聲 有效的方法是加裝排氣消聲器實際情況往往是降噪效果不很理想。 分析原因 主要是消聲器結(jié)構設計不甚公道以及加工工藝存在題目后一個題目可以通過 進步工藝水平加以改善前一個題目則涉及消聲器的設計思路。通常消聲器設 計主要憑經(jīng)驗一些設計計算程序是在一些理想假設條件下進行的柴油發(fā)電 機噪聲而在這些假設中實際影響大的是忽略氣流的存在而且是高壓、高溫、 高速脈動氣流的存在。 此種狀態(tài)的氣流將會影響消聲器內(nèi)部的聲場分布、聲速、 聲的傳播規(guī)律等特別是氣流速度影響更大。
柴油發(fā)電機噪聲在氣流影響消聲 器性能的主要原因是發(fā)動機排氣的高速脈動氣流再生噪聲其次是這種氣流會 沖擊消聲器的管路、殼體、隔板等聲學元件進而激發(fā)振動輻射噪聲。 柴油發(fā) 電機噪聲當消聲器結(jié)構參數(shù)選擇不當或結(jié)構不公道或加工工藝存在題目時都會導致消聲器消聲性能的下降同時氣流速度過高也會加大消聲器的壓力損 失也會造成消聲性能下降。
發(fā)動機表面輻射噪聲的控制 發(fā)動機表面 輻射噪聲燃燒噪聲和機械噪聲的控制要受到發(fā)動機性能方面的種種限制從技術角度講難度很大且降噪量有限。 柴油發(fā)電機噪聲在實踐表明在結(jié)構 上采取措施可以一定幅度地降低發(fā)動機的表面輻射噪聲從而降低整機噪聲。 控制的基本措施是增加結(jié)構剛度和阻尼使得在同樣的激振力作用下減少結(jié)構 表面響應。 柴油發(fā)電機噪聲與此同時減少輻射噪聲的表面面積也是控制輻 射噪聲的有效措施。
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