内燃机的噪声控制技术和过热控制技术研究

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内燃机的噪声控制技术和过热控制技术研究

　摘要：内燃机是汽车和工程机械的主要动力源，过热或者振动噪声过大，都会对正常运行产

生影响，但可能导致这两个问题的因素较多，需要进行具体的设计，以此提高内燃机的使用寿

命。在介绍了内燃机传热问题和振动噪声问题的发展现状后，分别提出具体的噪声控制技术和

过热控制技术，以供参考。

　　关键词：工程机械；内燃机；减噪降温；工作环境；

Abstract:The internal combustion engine is the main power source of automobiles and construction

machinery. Overheating or excessive vibration and noise will affect the normal operation, but there are

many factors that may cause these two problems. Specific design is required to improve the

performance of the internal combustion engine. Service life. After introducing the current development

status of internal combustion engine heat transfer problems and vibration and noise problems, specific

noise control technologies and overheating control technologies are respectively proposed for

reference.

Keyword:construction machinery; internal combustion engine; noise reduction and temperature

reduction; working environment;

0 ……………………………………………………………………引言 1

1内燃机传热问题和振动噪声问题发展现

……………………………………………………………………状2

1.1 ……………………………………………………………………传热过高问题 3

1.2 ……………………………………………………………………振动噪声问题 3

2 ……………………………………………………………………内燃机过热问题控制技术设计 4

2.1 ……………………………………………………………………及时排除故障 5

2.2 ……………………………………………………………………冷却系统改造优化设计 5

3 ……………………………………………………………………内燃机噪声问题控制技术设计 6

3.1 ……………………………………………………………………及时排除故障 7

3.2 ……………………………………………………………………噪声预测技术设计 7

4 ……………………………………………………………………总结 8

……………………………………………………………………参考文献 9

　　 0　引言

现如今，内燃机得到了大范围的普及应用，相应的减噪降温系统也得到了很好的发展，但在实

际使用过程中还需要进行改进优化。作为内燃机的重要部件，减噪降温系统具有维护温度平

衡、减少噪音振动等作用，可以保证整体工程机械效率。因此，要在不改变内燃机系统的情况

下，实现技术更新，保证系统平稳运行。

　　 1　内燃机传热问题和振动噪声问题发展现状

1.1 传热过高问题

节能减排政策推出后，内燃机的首要任务就是降低耗能、提高效率，就是说让内燃机在短时间

内达到设计好的运行温度范围内，同时保证内燃机运行过程中可以进行有效的降温，保证工作

正常。前者可以减少能量损失，后者可以保证运行效率，二者都是非常重要的环节。内燃机在

工作一段时间后，温度也会随之提高，在这样的情况下，保证内燃机正常工作，就必须要专门

设计出散热器。但内燃机在低温和高温下运行所产生的能量完全不一样，低温下运行效率较

低，因此，除了散热功能之外，还需要设计出可优化的温度设备。目前较为常用设计方法为数

值方阵，可以更加准确高效的完成对内燃机传热过高问题的研究，此外流固耦合技术也是目前

较为先进的一种有限元计算方法，可以同时建立模型，采用离散方法，得到最终的计算结果，

从而有效改进内燃机结构上存在的设计缺陷。不仅如此，传热问题计算得到的信息数据可以为

内燃机噪声振动问题的处理提供参考和依据。

1.2 振动噪声问题

相比较内燃机传热过大的问题，振动噪声问题始终都是国家的重点，并且提出了不同的处理控

制方式，但随着科学技术的发展，还需要对噪声控制问题进行全面的分析和优化，从而提高控

制效果，真正实现降噪目标。内燃机噪声控制技术可以分为噪声源识别和噪声降低这两个方面

展开。采用表面振动的方式，捕捉声辐射，以此得到的信息准确性极高，而且这种方式考虑到

了热传递和润滑油等问题，为后续减噪降温系统的设计奠定了良好的数据基础。振动噪声的控

制技术可以分为四个方面，分别为：通过增加阻尼材料的方法、进行不规则阻力矩和外界反力

的设计优化、扭矩纵耦合振动方案、耦合强迫振动模型。这些方法都能够实现降低噪音目的，

将振动控制在一定范围内，有效改善辐射声场[1].

　　 2　内燃机过热问题控制技术设计

2.1 及时排除故障

通过前文对内燃机表面振动辐射效率以及传热问题的分析研究，对内燃机的运行情况有了一定

的认识。在此基础上，针对内燃机过热问题控制技术进行设计分析。内燃机过热故障危害很

大，容易变形、融化、卡死、拉缸等现象，严重情况下，还会导致燃油消耗增加，输出功率降

低等故障。导致内燃机过热的原因有很多，主要包括负荷过大、外界环境温度较高、冷却系统

故障、长时间过载运行等。在出现过热故障后，第一时间查找故障原因，根据具体的原因展开

系统的设计和处理。首先检查冷却液面，如果位置较低，那么则证明冷却水量不足，要按照要

求补足冷却液，如果内燃机在短时间内恢复到正常，那么则证明问题得到妥善解决，如果再次

出现了过热情况，则证明冷却系统出现了渗漏问题，则要确定具体的渗漏位置，展开进一步处

理。其次，检查水泵和散热器的工作状况，及时更换故障设备，确保水泵和散热器可以正常工

作。最后，检查其他部位，找出过热原因。比如，机油散热器、燃烧室、柴油机、排气门等方

面的故障，都会威胁到设备的正常运行。

2.2 冷却系统改造优化设计

内燃机冷却系统中最为主要的任务就是保证其在适宜的温度下运行，保障机油品质，为零部件

创造一个合适的环境，切实提高使用寿命。在铸造材料商，可以采用普通碳素钢材料，避免出

现遇冷冻裂的情况，也可以对排气阀进行改造，以此进一步提高工作效率和排气性能，全面优

化冷却系统。

比如，将球形尼龙接口改为内外扣锥面接触开闭阀，能够进一步提高冷却系统。绝大部分内燃

机采用水冷作为冷却方法，最多可以带走 600kW 的热量，但在此基础上还需要进一步降低 25-

30%的热量。根据具体的统计数据情况来看，内燃机的工况温度控制在 80-90℃时，工作效率

较高。因此，进口水温控制在 80℃，预热系统温度值则设定在40℃。当水温低于70℃时，一

号温控阀就会自动开启副阀门，将高温水引入水泵，利用水泵推力送入内燃机。当水温高于

80℃时，二号温控阀会自动开启，将高温水引入主换热器，并且利用风冷系统进行冷却，冷却

水进入二号温控阀中，实现水温控制。总的来说，就是将80℃打造为临界值，高于临界值则会

进入附加的换热器，低于临界值则会进入水泵，以此实现一个恒温冷却循环。

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摘要：

内燃机的噪声控制技术和过热控制技术研究　摘要：内燃机是汽车和工程机械的主要动力源，过热或者振动噪声过大，都会对正常运行产生影响，但可能导致这两个问题的因素较多，需要进行具体的设计，以此提高内燃机的使用寿命。在介绍了内燃机传热问题和振动噪声问题的发展现状后，分别提出具体的噪声控制技术和过热控制技术，以供参考。　　关键词：工程机械；内燃机；减噪降温；工作环境；Abstract:Theinternalcombustionengineisthemainpowersourceofautomobilesandconstructionmachinery.Overheatingorexcessivevibra...

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