O ruído de um motor a diesel é uma fonte sonora complexa composta por múltiplas origens. De acordo com o modo de propagação do ruído, o ruído de um motor a diesel pode ser dividido em ruído aerodinâmico e ruído de radiação superficial. De acordo com o mecanismo de geração, o ruído de radiação superficial de um motor a diesel pode ser ainda classificado em ruído de combustão e ruído mecânico. Dentre eles, o ruído aerodinâmico é a principal fonte de ruído.
(1) Ruído dinâmico do ar:
O ruído aerodinâmico é gerado devido ao processo instável dos gases, ou seja, pela perturbação dos gases e pela interação entre gases e objetos. O ruído aerodinâmico diretamente irradiado para a atmosfera inclui: ruído de admissão, ruído de exaustão e ruído do ventilador de refrigeração.
1. Ruído de admissão:
O ruído de admissão é um dos principais ruídos aerodinâmicos dos motores a diesel. Ele é formado pela abertura e fechamento periódicos das válvulas de admissão, resultando em flutuações de pressão. Quando a válvula de admissão se abre, um pulso de pressão é gerado no tubo de admissão e, à medida que o pistão continua a se mover, é amortecido; quando a válvula de admissão se fecha, um pulso de pressão com certa duração também é gerado. Assim, produz-se o ruído de admissão periódico. As componentes de frequência do ruído concentram-se principalmente na faixa de baixa frequência, abaixo de 200 Hz. Ao mesmo tempo, quando o fluxo de ar passa em alta velocidade pela passagem da válvula de admissão, ocorre o desprendimento turbulento, levando à geração de ruído de alta frequência. Como a seção transversal da passagem da válvula de admissão está em constante mudança, o ruído turbulento possui uma determinada faixa de frequência, concentrando-se principalmente na faixa de alta frequência, acima de 1000 Hz. Quando a frequência natural da coluna de ar coincide com a frequência principal do ruído de admissão periódico, o ruído de ressonância da coluna de ar também se torna mais proeminente no ruído de admissão.
Em motores com turbocompressor, como a velocidade de rotação do turbocompressor é geralmente maior, o ruído de admissão é significativamente mais alto do que em motores sem turbocompressor. O ruído do turbocompressor é formado pelo ruído rotacional gerado pelo corte periódico do ar pelas pás e pelo ruído turbulento gerado pelo fluxo de ar em alta velocidade, sendo um ruído contínuo de alta frequência, distribuído principalmente na faixa de 500 a 10.000 Hz. Atualmente, a maioria dos motores da nossa empresa utiliza turbocompressor.
O ruído de admissão está relacionado ao método de admissão do motor, à estrutura da válvula de admissão, ao diâmetro do cilindro e ao perfil do comando de válvulas do cilindro. Para um mesmo motor, a potência nominal é afetada pela rotação, e quando a rotação dobra, o ruído de admissão aumenta de 10 a 15 dB(A).
2. Ruído do escapamento:
O ruído do escapamento é a principal fonte de ruído do motor, sendo geralmente de 10 a 15 dB(A) mais alto que o ruído total do motor. O escapamento do motor é composto por gases em alta temperatura (800 a 1000 °C) e alta pressão (3 a 4 atmosferas). O processo de exaustão é geralmente dividido em duas etapas: a exaustão livre e a exaustão forçada. O gás de escape do motor é expelido em alta velocidade pela válvula de escape, entra no silenciador ao longo do coletor de escape e, em seguida, é liberado na atmosfera pelo tubo de escape. Durante esse processo, é gerado um ruído de escapamento de ampla faixa de frequência.
O ruído do escapamento contém componentes sonoros complexos: ruído de escapamento com a frequência de escape como frequência fundamental, ruído de ressonância da coluna de ar no tubo, ruído de sopro do fluxo de ar no coletor de escape, ruído de injeção e impacto do escapamento, ruído de ressonância de Helmholtz do cilindro, ruído do vórtice de Karman e ruído turbulento dentro do sistema de escapamento.
Os principais fatores que afetam o ruído do escapamento do motor são: pressão no cilindro, diâmetro da válvula de escape, cilindrada do motor e características de abertura da válvula de escape. Para um mesmo motor, a rotação e a carga são os principais fatores que afetam o ruído do escapamento.
3. Ruído da ventoinha de refrigeração:
O ruído do ventilador consiste em ruído rotacional e ruído turbulento. O ruído rotacional é gerado pelo corte periódico do ar pelas pás do ventilador, resultando em pulsações de pressão. A frequência de passagem das pás é a frequência fundamental, acompanhada por harmônicos de alta ordem. O ruído turbulento é formado devido à separação turbulenta do ar circundante causada pelo movimento do ventilador, que perturba o ar e leva ao processo de compressão e rarefação do gás. É um ruído de banda larga.
O ruído da ventoinha de arrefecimento é afetado pela velocidade nominal. Dobrar a velocidade pode aumentar o nível de ruído em 10 a 15 dB(A). Em baixas velocidades, o ruído da ventoinha é muito menor do que o do motor, enquanto em altas velocidades, muitas vezes torna-se a principal fonte de ruído. Atualmente, as velocidades de rotação dos motores a diesel utilizados pela nossa empresa são, na sua maioria, de 1.500 rotações por minuto, caracterizando-os como motores a diesel de alta velocidade.
(II) Ruído de radiação de superfície:
É difícil distinguir rigorosamente entre ruído de combustão e ruído mecânico. Geralmente, o ruído irradiado do cilindro através do cabeçote, pistão, biela, virabrequim e bloco do motor é chamado de ruído de combustão. O ruído gerado pelo impacto do pistão na camisa do cilindro, nas engrenagens de distribuição, no trem de válvulas, no sistema de injeção de combustível, etc., e as vibrações de impacto mecânico entre essas peças móveis é chamado de ruído mecânico. Geralmente, o ruído de combustão em motores diesel de injeção direta é maior que o ruído mecânico, enquanto o ruído mecânico em motores diesel de injeção indireta é maior que o ruído de combustão. No entanto, em baixas rotações, o ruído de combustão é sempre maior que o ruído mecânico.
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Data da publicação: 04/02/2026