Шум дизельного двигуна – це складне джерело звуку, що складається з кількох джерел звуку. Залежно від способу випромінювання шуму, шум дизельного двигуна можна розділити на динамічний шум повітря та шум поверхневого випромінювання. За механізмом виникнення, шум поверхневого випромінювання дизельного двигуна можна додатково класифікувати на шум горіння та механічний шум. Серед них основним джерелом шуму є динамічний шум повітря.
(1) Динамічний шум повітря:
Динамічний шум повітря виникає через нестабільний процес газообігу, тобто через збурення газів та взаємодію між газами та об'єктами. Динамічний шум повітря, що безпосередньо випромінюється в атмосферу, включає: шум впуску, шум вихлопу та шум вентилятора охолодження.
1. Шум впускного колектора:
Шум впускного клапана є одним з основних динамічних шумів повітря дизельних двигунів. Він утворюється внаслідок періодичного відкриття та закриття впускних клапанів, що призводить до коливань тиску. Коли впускний клапан відкривається, у впускній трубі генерується імпульс тиску, і коли поршень продовжує рухатися, він затухає; коли впускний клапан закривається, також генерується імпульс тиску певної тривалості. Таким чином, виникає періодичний шум впускного клапана. Частотні компоненти шуму в основному зосереджені в діапазоні низьких частот нижче 200 Гц. Водночас, коли повітряний потік протікає з високою швидкістю через канал впускного клапана, відбувається турбулентне зсув, що призводить до утворення високочастотного шуму. Оскільки поперечний переріз каналу впускного клапана постійно змінюється, турбулентний шум має певний діапазон частот, в основному зосереджений у діапазоні високих частот вище 1000 Гц. Коли власна частота повітряного стовпа відповідає основній частоті періодичного шуму впускного клапана, резонансний шум повітряного стовпа також буде більш помітним у шумі впускного клапана.
Для двигунів з турбонаддувом, оскільки швидкість обертання турбокомпресора, як правило, вища, шум впускного колектора двигунів з турбонаддувом значно вищий, ніж у двигунів без турбонаддуву. Шум турбокомпресора формується обертальним шумом, що виникає внаслідок періодичного зрізання повітря лопатями, та турбулентним шумом, що виникає внаслідок високошвидкісного потоку повітря, і являє собою безперервний високочастотний шум, розподілений переважно в діапазоні частот від 500 до 10 000 Гц. Наразі більшість двигунів нашої компанії використовують турбонаддув.
Шум впускного клапана пов'язаний зі способом впуску двигуна, конструкцією впускного клапана, діаметром циліндра та профілем кулачкового валу циліндра. Для одного й того ж двигуна номінальна потужність залежить від швидкості обертання, і коли швидкість обертання подвоюється, шум впускного клапана збільшується на 10-15 дБ(А).
2. Шум вихлопних газів:
Шум вихлопних газів є основним джерелом шуму двигуна, і його рівень шуму зазвичай на 10-15 дБ(А) вищий за загальний шум двигуна. Вихлопні гази двигуна – це гази високої температури (від 800 до 1000°C) та високого тиску (від 3 до 4 атмосфер). Процес вихлопу зазвичай поділяється на дві стадії: стадію вільного вихлопу та стадію примусового вихлопу. Вихлопні гази двигуна викидаються з високою швидкістю з випускного клапана, потрапляють у глушник вздовж випускного колектора, а потім викидаються в атмосферу через вихлопну трубу. Під час цього процесу утворюється широкосмуговий шум вихлопу.
Шум вихлопу містить складні шумові компоненти: шум вихлопу з частотою вихлопу як основною частотою, резонансний шум повітряного стовпа в трубі, шум повітряного потоку у випускному колекторі, шум уприскування вихлопних газів та ударний шум, резонансний шум Гельмгольца циліндра, вихровий шум Кармана та турбулентний шум усередині вихлопної системи.
Основними факторами, що впливають на шум вихлопу двигуна, є: тиск у циліндрах, діаметр випускного клапана, робочий об'єм двигуна та характеристики відкриття випускного клапана. Для одного й того ж двигуна основними факторами, що впливають на шум вихлопу, є швидкість обертання двигуна та навантаження.
3. Шум вентилятора охолодження:
Шум вентилятора складається з обертального шуму та турбулентного шуму. Обертальний шум виникає внаслідок періодичного розсікання повітря лопатями вентилятора, що призводить до пульсацій тиску. Частота проходження лопатей є основною частотою, що супроводжується гармоніками вищого порядку. Турбулентний шум утворюється внаслідок турбулентного розшарування навколишнього повітря, спричиненого рухом вентилятора, що збурює повітря та призводить до процесу стиснення та розрідження газу. Це широкосмуговий шум.
Шум вентилятора охолодження залежить від номінальної швидкості. Подвоєння швидкості може збільшити рівень його шуму на 10-15 дБ(А). На низьких швидкостях шум вентилятора значно нижчий, ніж шум двигуна, тоді як на високих швидкостях він часто стає основним джерелом шуму. Наразі швидкість обертання дизельних двигунів, що використовуються нашою компанією, здебільшого становить 1500 обертів на хвилину, що належить до високошвидкісних дизельних двигунів.
(II) Шум поверхневого випромінювання:
Важко чітко розрізнити шум згоряння та механічний шум. Зазвичай шум, що випромінюється з циліндра через головку блоку циліндрів, поршень-шатун-колінчастий вал-корпус, називається шумом згоряння. Шум, що виникає внаслідок удару поршня об гільзу циліндра, шестерні ГРМ, клапанний механізм, систему впорскування палива тощо, а також механічні коливання між цими рухомими частинами називаються механічним шумом. Зазвичай шум згоряння дизельних двигунів з безпосереднім уприскуванням вищий за механічний шум, тоді як механічний шум дизельних двигунів без безпосереднього уприскування вищий за шум згоряння. Однак на низьких швидкостях шум згоряння завжди вищий за механічний шум.
Якщо у вас є додаткові запитання щодо генераторної установки, зверніться до команди Beidou Power. Ми маємо понад десять років професійного досвіду у виробництві та продажу обладнання для виробництва електроенергії, а також професійну команду інженерів, готових обслужити вас. Оберіть Beidou Power, будьте певні, ми раді вітати вас на заводській перевірці.
Час публікації: 04 лютого 2026 р.