การวิเคราะห์สาเหตุของเสียงรบกวนจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล

เสียงเครื่องยนต์ดีเซลเป็นแหล่งกำเนิดเสียงที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยแหล่งกำเนิดเสียงหลายแหล่ง ตามลักษณะการแผ่รังสีของเสียง เสียงเครื่องยนต์ดีเซลสามารถแบ่งออกเป็นเสียงไดนามิกทางอากาศและเสียงแผ่รังสีบนพื้นผิว ตามกลไกการเกิด เสียงแผ่รังสีบนพื้นผิวของเครื่องยนต์ดีเซลสามารถจำแนกเพิ่มเติมได้เป็นเสียงการเผาไหม้และเสียงกลไก โดยในบรรดาแหล่งกำเนิดเสียงเหล่านี้ เสียงไดนามิกทางอากาศเป็นแหล่งกำเนิดเสียงหลัก

(1) เสียงรบกวนไดนามิกของอากาศ:

เสียงรบกวนจากพลวัตของอากาศเกิดขึ้นจากกระบวนการที่ไม่เสถียรของก๊าซ กล่าวคือ เกิดจากการรบกวนของก๊าซและการปฏิสัมพันธ์ระหว่างก๊าซกับวัตถุ เสียงรบกวนจากพลวัตของอากาศที่แผ่กระจายสู่บรรยากาศโดยตรง ได้แก่ เสียงดูดอากาศ เสียงระบายอากาศ และเสียงพัดลมระบายความร้อน

1. เสียงดูดอากาศ:

เสียงดูดอากาศเป็นหนึ่งในเสียงรบกวนพลศาสตร์อากาศหลักของเครื่องยนต์ดีเซล เกิดจากการเปิดและปิดของวาล์วดูดอากาศเป็นระยะ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของความดัน เมื่อวาล์วดูดอากาศเปิด ความดันจะเกิดเป็นจังหวะในท่อดูดอากาศ และเมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ต่อไป ความดันนั้นจะถูกลดทอนลง เมื่อวาล์วดูดอากาศปิด ความดันจะเกิดเป็นจังหวะเช่นกัน โดยมีระยะเวลาที่แน่นอน ดังนั้นจึงเกิดเสียงดูดอากาศเป็นระยะขึ้น ส่วนประกอบความถี่ของเสียงส่วนใหญ่จะกระจุกตัวอยู่ในช่วงความถี่ต่ำกว่า 200 เฮิรตซ์ ในขณะเดียวกัน เมื่อกระแสอากาศไหลผ่านช่องวาล์วดูดอากาศด้วยความเร็วสูง จะเกิดการหลุดลอยของกระแสอากาศแบบปั่นป่วน ทำให้เกิดเสียงความถี่สูง เนื่องจากพื้นที่หน้าตัดของช่องวาล์วดูดอากาศเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา เสียงปั่นป่วนจึงมีช่วงความถี่ที่แน่นอน โดยส่วนใหญ่จะกระจุกตัวอยู่ในช่วงความถี่สูงกว่า 1000 เฮิรตซ์ เมื่อความถี่ธรรมชาติของคอลัมน์อากาศสอดคล้องกับความถี่หลักของเสียงดูดอากาศเป็นระยะ เสียงสะท้อนของคอลัมน์อากาศก็จะเด่นชัดมากขึ้นในเสียงดูดอากาศด้วย

สำหรับเครื่องยนต์ที่มีระบบเทอร์โบชาร์จ เนื่องจากความเร็วรอบของเทอร์โบชาร์จเจอร์โดยทั่วไปจะสูงกว่า เสียงรบกวนขณะดูดอากาศของเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จจึงดังกว่าเครื่องยนต์ที่ไม่มีเทอร์โบชาร์จอย่างเห็นได้ชัด เสียงของเทอร์โบชาร์จเจอร์เกิดจากเสียงหมุนที่เกิดจากการตัดอากาศเป็นระยะๆ โดยใบพัด และเสียงปั่นป่วนที่เกิดจากกระแสลมความเร็วสูง เป็นเสียงความถี่สูงต่อเนื่อง โดยส่วนใหญ่อยู่ในช่วงความถี่ 500 ถึง 10,000 เฮิรตซ์ ปัจจุบัน เครื่องยนต์ส่วนใหญ่ของบริษัทเราใช้ระบบเทอร์โบชาร์จ

เสียงดังขณะดูดอากาศนั้นเกี่ยวข้องกับวิธีการดูดอากาศของเครื่องยนต์ โครงสร้างของวาล์วดูดอากาศ เส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบ และรูปทรงของลูกเบี้ยวในกระบอกสูบ สำหรับเครื่องยนต์ชนิดเดียวกัน กำลังสูงสุดจะได้รับผลกระทบจากความเร็วรอบ และเมื่อความเร็วรอบเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า เสียงดังขณะดูดอากาศจะเพิ่มขึ้น 10 ถึง 15 เดซิเบล (A)

2. เสียงท่อไอเสีย:

เสียงท่อไอเสียเป็นแหล่งกำเนิดเสียงหลักของเครื่องยนต์ และโดยทั่วไปเสียงท่อไอเสียจะดังกว่าเสียงโดยรวมของเครื่องยนต์ประมาณ 10 ถึง 15 เดซิเบล (A) ไอเสียของเครื่องยนต์เป็นก๊าซที่มีอุณหภูมิสูง (800 ถึง 1000 องศาเซลเซียส) และความดันสูง (3 ถึง 4 บรรยากาศ) กระบวนการไอเสียโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน คือ ขั้นตอนการไอเสียแบบอิสระและขั้นตอนการไอเสียแบบบังคับ ก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์ถูกพ่นออกมาด้วยความเร็วสูงจากวาล์วไอเสีย เข้าสู่ท่อเก็บเสียงตามท่อร่วมไอเสีย แล้วจึงปล่อยออกสู่บรรยากาศผ่านท่อไอเสีย ในระหว่างกระบวนการนี้ จะเกิดเสียงท่อไอเสียที่มีความถี่กว้างขึ้น

เสียงท่อไอเสียประกอบด้วยส่วนประกอบเสียงที่ซับซ้อน ได้แก่ เสียงท่อไอเสียที่มีความถี่ไอเสียเป็นความถี่พื้นฐาน เสียงเรโซแนนซ์ของคอลัมน์อากาศในท่อ เสียงลมพัดที่ท่อร่วมไอเสีย เสียงการฉีดและการกระแทกของไอเสีย เสียงเรโซแนนซ์ของเฮล์มโฮลทซ์ของกระบอกสูบ เสียงกระแสน้ำวนคาร์มัน และเสียงปั่นป่วนภายในระบบไอเสีย

ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อเสียงท่อไอเสียของเครื่องยนต์ ได้แก่ แรงดันในกระบอกสูบ เส้นผ่านศูนย์กลางของวาล์วไอเสีย ปริมาตรกระบอกสูบของเครื่องยนต์ และลักษณะการเปิดของวาล์วไอเสีย สำหรับเครื่องยนต์ชนิดเดียวกัน ความเร็วรอบและภาระของเครื่องยนต์เป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อเสียงท่อไอเสีย

3. เสียงพัดลมระบายความร้อน:

เสียงพัดลมประกอบด้วยเสียงหมุนและเสียงปั่นป่วน เสียงหมุนเกิดจากการที่ใบพัดของพัดลมตัดอากาศเป็นระยะๆ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความดัน ความถี่ของการหมุนของใบพัดคือความถี่พื้นฐาน พร้อมด้วยฮาร์โมนิกส์ลำดับสูง เสียงปั่นป่วนเกิดจากการแยกตัวของอากาศโดยรอบอย่างปั่นป่วนอันเนื่องมาจากการเคลื่อนที่ของพัดลม ซึ่งรบกวนอากาศและนำไปสู่กระบวนการอัดและคลายตัวของก๊าซ เป็นเสียงที่มีช่วงความถี่กว้าง

เสียงของพัดลมระบายความร้อนได้รับผลกระทบจากความเร็วรอบที่กำหนด การเพิ่มความเร็วเป็นสองเท่าอาจทำให้ระดับเสียงเพิ่มขึ้น 10 ถึง 15 เดซิเบล (A) ที่ความเร็วรอบต่ำ เสียงพัดลมจะเบากว่าเสียงเครื่องยนต์มาก ในขณะที่ความเร็วสูง เสียงพัดลมมักจะกลายเป็นแหล่งกำเนิดเสียงหลัก ปัจจุบัน ความเร็วรอบของเครื่องยนต์ดีเซลที่บริษัทของเราใช้ส่วนใหญ่อยู่ที่ 1,500 รอบต่อนาที ซึ่งจัดเป็นเครื่องยนต์ดีเซลความเร็วสูง

(II) สัญญาณรบกวนจากการแผ่รังสีบนพื้นผิว:

เป็นการยากที่จะแยกแยะความแตกต่างระหว่างเสียงจากการเผาไหม้และเสียงจากกลไกได้อย่างชัดเจน โดยทั่วไปแล้ว เสียงที่แผ่กระจายออกมาจากกระบอกสูบผ่านฝาสูบ ลูกสูบ-ก้านสูบ-เพลาข้อเหวี่ยง-ตัวเครื่องยนต์ เรียกว่าเสียงจากการเผาไหม้ ส่วนเสียงที่เกิดจากการกระแทกของลูกสูบกับปลอกกระบอกสูบ เฟืองไทม์มิ่ง ชุดวาล์ว ระบบฉีดเชื้อเพลิง ฯลฯ และการสั่นสะเทือนจากการกระแทกทางกลระหว่างชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่เหล่านี้ เรียกว่าเสียงจากกลไก โดยทั่วไปแล้ว เสียงจากการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ดีเซลแบบฉีดตรงจะดังกว่าเสียงจากกลไก ในขณะที่เสียงจากกลไกของเครื่องยนต์ดีเซลแบบไม่ฉีดตรงจะดังกว่าเสียงจากการเผาไหม้ อย่างไรก็ตาม ที่ความเร็วต่ำ เสียงจากการเผาไหม้จะดังกว่าเสียงจากกลไกเสมอ

หากมีข้อสงสัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โปรดติดต่อทีมงาน Beidou Power เรามีประสบการณ์มากกว่าสิบปีในการผลิตและจำหน่ายอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้า พร้อมทีมวิศวกรผู้เชี่ยวชาญพร้อมให้บริการ เลือก Beidou Power คือการเลือกที่มั่นใจได้ ยินดีต้อนรับการตรวจสอบโรงงาน ณ สถานที่จริง