浅析汽车发动机噪声类型及控制措施

河北农业大学机电工程学院 孙利娜 杜小康 杨帆 梁峰伟 曹世龙 邵文辰

噪声污染是环境污染的一种类型，和水污染、大气污染被视为全球区域内的三个主要环境污染问题。由于噪声污染牵涉到的范围较为广泛，对人们影响最为直接，所以如何有效减少和控制噪声尤为重要。尽管噪声来源多种多样，但随着汽车的普及与广泛利用，汽车发动机产生的噪声逐渐成为主要的污染来源。所以本文归纳了汽车发动机结构上产生噪音的几个方面，针对噪声来源的不同提出了适当的控制措施。

1 燃烧噪声的造成因素及防范措施

燃烧噪声既和燃料成分有关，而且还和燃烧的过程有关，与此同时燃烧嘴和炉膛等构成的燃烧系统也会影响到噪声的大小。目前针对燃烧噪声所研究出来的控制措施有以下几点：（1）通过保温活塞来增加气缸的环境温度，借此减小滞燃时长，从而可以降低直喷式柴油机中的燃烧噪声污染。（2）通过增加压缩比的参数和大幅度提高尾气再循环的技术来减少燃烧噪音的污染（3）通过双弹簧喷油阀来进行预喷。（4）为了通过降低滞燃期内喷进的燃油量来降低燃烧噪声，可以选取共轨喷油系统，该控制系统是具备较高发展前景的直喷式轿车柴油机电子控制高压燃油的喷射系统。（5）增大柴油机的压力也可降低燃烧污染。通过增压，柴油机气缸中的空气充量密度、温度及压力都会得到提高，混合气的着火条件会因此得以改善，进而减少着火延迟期。（6）合理选择和设计燃烧室。

2 活塞碰撞噪声的造成因素及防范措施

活塞碰撞引发的因素主要是活塞和气缸套存有空隙，活塞上会普遍存在气体给的冲击。目前针对活塞敲击噪声所研究出来的控制措施有以下几点：（1）将活塞销孔进行偏置处理。简单来讲就是适当地将活塞销孔向主推力面偏移1 或2mm。（2）通过增加缸套的刚性不但可以从活塞敲击声的方面来减少噪音，还可以从活塞与缸壁摩擦的方面来进一步降低噪声。（3）通过提高活塞与气缸壁间的润滑程度也能降低活塞敲击产生的噪声。

3 传动齿轮噪声的造成因素及防范措施

影响传动齿轮的噪音主要与齿轮的变量和构造、齿轮机械加工的精准度、齿轮运转状态等因素有关。目前针对齿轮传动噪声所研究出来的控制措施有以下几点：（1）合理设计齿轮形状并且加大齿轮的加工精度，以此降低齿轮传动的噪声。（2）研究齿轮的新型材料，比如工程塑料就比原刚材料产生的噪音要小。（3）改进齿轮传动装置位置的布设计划。（4）将正时凸轮转动改成正时齿轮同步带传动装置也可适当地减缓齿轮传动造成的噪音。

4 配气机构噪声的造成因素及防范措施

导致配气机构噪音的原因主要有气门机构的型式、气门空隙、配气机构之间的润滑状态等。目前针对配气机构噪声所研究出来的控制措施有以下几点：（1）使内燃机高速运转。因为油膜越厚，配气机构之间的摩擦越小，而油膜的宽度与内燃机的输出功率有关，转速越大，油膜厚度越大。（2）通过减少摇臂和气门之间的撞击来借此减少气门间隙，比如气门液压驱动系统便可有效地降低配气机构的噪声。（3）可以通过减少推杆尺寸来达到该系统的减重效果，从而提升机构的刚性，以此来降低配气机构的噪声。

5 进气噪声的造成因素及防范措施

进气噪声是指由于气团的高速移动而引起的一种很强的空气动力噪声。造成进气噪声的主要原因有发动机的速率，发动机速率越大进气噪音越大。目前针对进气噪声所研究出来的控制措施有以下几点：（1）实行消声方案；（2）设计并选用适当的空气过滤器。

6 排气噪声的造成因素及防范措施

排气噪声是指不以作功或引起推力为目的的排气和废气在排向外界大气时造成的的噪声。排气噪声主要由排气管中的气柱振动噪音、排气系统中的紊流噪声以及气门杆中的涡流噪声三大部分所组成。目前针对排气噪声所研究出来的控制措施有以下几点：（1）合理地设计排气管的形状和尺寸，通过减少气流共振来实现涡流的减少。（2）研发高消音技术，比如利用低功率与宽消声范围的排气消声器。

7 结语

通过分析汽车发动机噪声的类型以及影响因素，我们可以得出发动机噪声的来源多种多样，若要对噪音采取控制措施，必须清楚噪声来源以及传播途径，从噪声的传播途径以及影响因素出发，用不同的方式方法，尽可能地采取不同的控制措施来达到降低汽车发动机噪声的目的。