Шум дизельного двигателя представляет собой сложный источник звука, состоящий из множества звуковых источников. В зависимости от способа излучения шум дизельного двигателя можно разделить на динамический шум и шум поверхностного излучения. В зависимости от механизма генерации шум поверхностного излучения дизельного двигателя можно дополнительно классифицировать на шум сгорания и механический шум. Среди них динамический шум является основным источником шума.
(1) Динамический шум воздуха:
Динамический шум воздуха возникает из-за нестабильных процессов в газах, то есть из-за возмущений в газовой среде и взаимодействия газов с объектами. К динамическому шуму воздуха, непосредственно излучаемому в атмосферу, относятся: шум на входе, шум на выходе и шум от вентиляторов системы охлаждения.
1. Шум всасывания:
Шум впуска — один из основных видов шума, возникающих в дизельных двигателях. Он формируется в результате периодического открытия и закрытия впускных клапанов, что приводит к колебаниям давления. При открытии впускного клапана в впускном патрубке генерируется импульс давления, который затухает по мере движения поршня; при закрытии впускного клапана также генерируется импульс давления определенной длительности. Таким образом, возникает периодический шум впуска. Частотные составляющие шума в основном сосредоточены в низкочастотном диапазоне ниже 200 Гц. В то же время, когда поток воздуха с высокой скоростью проходит через впускной канал, происходит турбулентное отрывное течение, приводящее к генерации высокочастотного шума. Поскольку поперечное сечение впускного канала постоянно изменяется, турбулентный шум имеет определенный частотный диапазон, в основном сосредоточенный в высокочастотном диапазоне выше 1000 Гц. Когда собственная частота воздушного столба совпадает с основной частотой периодического шума впуска, резонансный шум воздушного столба также будет более выраженным в шуме впуска.
В двигателях с турбонаддувом, поскольку частота вращения турбокомпрессора, как правило, выше, шум на впуске значительно выше, чем у двигателей без турбонаддува. Шум турбокомпрессора образуется за счет вращательного шума, создаваемого периодическим пересечением воздуха лопатками, и турбулентного шума, создаваемого высокоскоростным потоком воздуха, и представляет собой непрерывный высокочастотный шум, в основном распределенный в диапазоне частот от 500 до 10 000 Гц. В настоящее время большинство двигателей нашей компании используют турбонаддув.
Шум на впуске зависит от способа впуска двигателя, конструкции впускного клапана, диаметра цилиндра и профиля кулачка цилиндра. Для одного и того же двигателя номинальная мощность зависит от частоты вращения, и при удвоении частоты вращения шум на впуске увеличивается на 10–15 дБ(А).
2. Шум выхлопных газов:
Основной источник шума двигателя — это шум выхлопных газов, который, как правило, на 10–15 дБ(А) выше общего шума двигателя. Выхлопные газы двигателя представляют собой высокотемпературный (800–1000 °C) и высоконапорный (3–4 атмосферы) газ. Процесс выпуска отработавших газов обычно делится на две стадии: свободная стадия и стадия принудительного выпуска. Выхлопные газы двигателя с высокой скоростью выбрасываются через выпускной клапан, поступают в глушитель по выпускному коллектору, а затем выбрасываются в атмосферу через выхлопную трубу. В ходе этого процесса генерируется широкополосный шум выхлопных газов.
Шум выхлопных газов включает в себя сложные составляющие: шум выхлопных газов с основной частотой, резонансный шум воздушного столба в трубе, шум обдува воздухом выпускного коллектора, шум впрыска и ударный шум выхлопных газов, резонансный шум Гельмгольца в цилиндре, вихревой шум Кармана и турбулентный шум внутри выхлопной системы.
Основными факторами, влияющими на шум выхлопных газов двигателя, являются: давление в цилиндре, диаметр выпускного клапана, рабочий объем двигателя и характеристики открытия выпускного клапана. Для одного и того же двигателя основными факторами, влияющими на шум выхлопных газов, являются частота вращения и нагрузка.
3. Шум вентилятора охлаждения:
Шум вентилятора состоит из вращательного и турбулентного шума. Вращательный шум возникает из-за периодического срезания воздуха лопастями вентилятора, что приводит к пульсациям давления. Частота прохождения лопастей — это основная частота, сопровождаемая гармониками высокого порядка. Турбулентный шум образуется из-за турбулентного отрыва окружающего воздуха, вызванного движением вентилятора, что нарушает циркуляцию воздуха и приводит к процессу сжатия и разрежения газа. Это широкополосный шум.
Уровень шума вентилятора системы охлаждения зависит от номинальной скорости вращения. Удвоение скорости может увеличить уровень шума на 10–15 дБ(А). На низких скоростях шум вентилятора значительно ниже шума двигателя, тогда как на высоких скоростях он часто становится основным источником шума. В настоящее время в дизельных двигателях, используемых нашей компанией, в основном используется скорость вращения 1500 оборотов в минуту, что соответствует высокоскоростным дизельным двигателям.
(II) Шум поверхностного излучения:
Строго различить шум сгорания и механический шум сложно. Как правило, шум, излучаемый из цилиндра через головку цилиндра, поршень-шатун-коленвал-корпус, называется шумом сгорания. Шум, создаваемый ударами поршня о гильзу цилиндра, шестерни газораспределительного механизма, клапанный механизм, систему впрыска топлива и т. д., а также механическими ударными колебаниями между этими движущимися частями, называется механическим шумом. Как правило, шум сгорания в дизельных двигателях с непосредственным впрыском выше механического шума, тогда как механический шум в дизельных двигателях без непосредственного впрыска выше шума сгорания. Однако на низких оборотах шум сгорания всегда выше механического шума.
По всем вопросам, касающимся генераторных установок, пожалуйста, свяжитесь с командой Beidou Power. Более десяти лет профессионального опыта в производстве и продаже оборудования для выработки электроэнергии, команда высококвалифицированных инженеров готова вам помочь. Выбирая Beidou Power, вы выбираете уверенность в качестве. Приглашаем на заводскую инспекцию.
Дата публикации: 04.02.2026