燃烧过程对轻型车用柴油机怠速噪声的影响

发动机噪声是车辆怠速噪声的主要来源。为研究某轻型卡车怠速开空调时车内噪声增大的问题,进行了发动机台架试验,试验对象为一台4缸、四冲程、涡轮增压中冷、电控高压共轨柴油机。试验测量了柴油机的气缸压力、声功率及近场噪声,通过比较声功率级,分析了柴油机在不同工况下的噪声变化。基于气缸压力计算了放热率、压力升高率等燃烧特性参数,基于近场噪声信号计算了近场噪声频谱,进一步研究了燃烧特性参数变化对不同频率近场噪声的影响。结果表明:冷却液温度小幅度降低时喷射策略确定的喷油正时提前,导致气缸最高燃烧压力及预喷燃油燃烧引起的压力升高率峰值显著增大,怠速噪声增大;750 r/min时喷射策略确定的喷油正时较早,压力升高率较大,最高燃烧压力在更靠近上止点的位置出现且持续时间较长,燃烧过程较780 r/min与820 r/min时更为剧烈,这是该转速下噪声较高的主要原因。开空调时循环供油量增加,燃烧过程更加剧烈,产生更高的压力升高率及最高燃烧压力,也会导致怠速噪声增大。此外,频率在1000 Hz左右噪声的变化对该柴油机整体噪声水平的影响最大。

预喷参数及 EGR 对柴油机噪声影响试验研究

柴油机的燃烧过程受喷油次数、喷油时间、喷油量、喷油压力以及EGR开度等参数影响。燃烧过程中缸内缸高频压力振荡与燃烧噪声有很强的关联性。为研究预喷策略以及EGR对4缸高压共轨柴油机整机噪声的影响规律,在柴油机不同方位布置了9个声压传感器,对平均声压级以及频谱特性进行了分析。试验结果表明:在低负荷低循环油量工况下,预喷会使整机噪声恶化;在高负荷高循环油量工况下,少量预喷油量可缩短滞燃期,达到较好的降噪效果,但随着预喷油量的增加,整机噪声仍会恶化;适当延迟主喷可以降低主燃烧对应的峰值频率段声压级;提前预喷会增加预燃烧对应频段的声压级,在频谱图上出现两个声压级峰值;适当地增加EGR开度可以降低整机噪声。