新型S195柴油機排氣消聲器設計應用

針對某型液壓挖掘機發(fā)動機排氣噪聲過大問題,對發(fā)動機排氣噪聲頻譜及消聲器插入損失進行了測試,根據(jù)測試結果改進排氣消聲器結構,并進行計算機仿真分析和試驗,得到一款結構簡單,消聲效果良好,壓力損失小的消聲器。研究表明,對主機廠所匹配的發(fā)動機進行一對一的消聲器設計,才能取得良好的消聲效果;適應以液壓挖掘機為代表的工程機械發(fā)動機轉(zhuǎn)速有越來越低的趨勢,應該選擇單腔或者兩腔結構的消聲器。

柴油機消聲器凈化裝置 —繆宏亮 柴油機具有高熱效率、大功率等特點，有著良好的經(jīng)濟性和可靠性，在工程 機械領域得到了廣泛的應用，尤其是在施工現(xiàn)場，由于工程機械和運輸車輛。如 壓路機、裝載機、挖掘機、推土機，船舶，等都是以柴油機作為動力。雖然柴油 機具有許多優(yōu)點，但是其所排放的尾氣中有害成分較多，主要有ｈｃ、ｃｏ、ｓ ｏ、ｎｏx和ｐｍ（微粒）。 目前市場上營銷以及工程施工作業(yè)中的柴油發(fā)動機按照類型可以非為十多 種，汽缸個數(shù)和缸套直徑?jīng)Q定了柴油機的功率。但相同的是它們的尾氣經(jīng)過消聲 器直接排外，嚴重地危害環(huán)境。國家雖然呼吁機動車輛尾氣處理技術的研發(fā)！但 日常生活生產(chǎn)中的柴油機并沒有得到該進。消聲器只能減弱由排氣門產(chǎn)生的噪 聲，對尾氣就束手無策了！由此我們可以設想將凈化器直接安裝在消聲器內(nèi)部！ 本實用新型柴油發(fā)動機的發(fā)動機消聲器凈化器，它由凈化器基體，進氣管， 出氣管組成。凈化

在鍛壓機械、鑄造機械、標準件制造行業(yè)中,氣動元件愈來愈得到廣泛的運用。而氣動元件中,特別是一些控制閥和某些執(zhí)行機構在動作時,壓縮空氣瞬時排氣噪聲可達120db(a)左右,此外在氣缸吊,風動砂輪,氣動摩擦離合器等機械中,亦有此類噴氣噪聲。雖然這些設備每次排氣時間很短,但排氣頻繁,設備較多,對工人身體有一定的危害,因此治理這種噴氣排氣噪聲是非常必要和迫切的。

為提高柴油機壓氣機進氣消聲器的消聲性能,推導徑流式進氣消聲器聲衰減量的經(jīng)驗公式.通過消聲器的消音性能實驗,表明采用zellen消聲系數(shù)的經(jīng)驗公式更適合于徑流式進氣消聲器的聲衰減量計算.分析材料吸聲性能、吸聲片間距、吸聲片直徑參數(shù)對消音性能的影響,提出消聲器改進設計方案.改進后的消聲器消聲性能提高了9.6db.

本文提出了大截面消聲器的設計方法和步聚,并對大型消聲器的制造技術及其應用效果進行了探討.

傳統(tǒng)的設計中消聲器設計為抗式消聲器,但排氣噪聲的頻帶較寬,抗性消聲器只能對中、低頻率的噪聲有很好的吸收作用,對高頻噪聲不能吸收。為了擴大吸收頻率,本設計針對某國產(chǎn)轎車排氣系統(tǒng)消聲器的實際情況,進行了以下工作:1)基于排氣噪聲頻帶較寬,后消聲器設計為阻抗復合式,前消聲器設計為直通的消聲效果顯著的阻式消聲器;2)通過經(jīng)驗公式對消聲器具體結構參數(shù)進行計算和設計,并對其進行定性分析。此外,還對某國產(chǎn)轎車排氣系統(tǒng)進行了包括排氣歧管、催化轉(zhuǎn)化器、尾管在內(nèi)的設計。

通過對目前市場上消聲器結構的研究,發(fā)現(xiàn)消聲器只有降低噪音的功能,但對排放的有害氣體卻沒有做任何處理,特別是農(nóng)用機械中,這種現(xiàn)象更加嚴重。基于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械化,為了保護環(huán)境設計了消聲器凈化器裝置,柴油機尾氣中有害氣體主要是碳黑和氮氧化物(nox),針對這兩種有害氣體處理進行闡述研究,找出處理這兩種有害氣體的有效途徑。并對消聲器凈化器結構作了設計。

鍋爐排氣消音器 鍋爐排汽消聲器是主要建立在“小孔噴注”理論和阻抗擴容吸聲 的消聲原理，鍋爐蒸汽排放一般流速快，氣流噪聲高，需先以通孔擴 流，經(jīng)過多次通孔后的蒸汽在抗性擴張室得到降壓降流，氣流再經(jīng)小 孔噴出，噴出后其各倍頻帶的聲功率已降低，而聲壓級的頻率被推高 到20000hz以上范圍，其噪聲大為削弱，但部分頻率的二次噪音還需 要進一步消聲，我們在擴張室外加裝阻性吸聲棉結構，它系根據(jù)降 壓體所發(fā)出的剩余噪聲的頻譜特性所設計，用以有效地吸收剩余噪 聲。當用戶按要求安裝后，消聲量可達30-42分貝。使之達到>要求。 隨著近代工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境污染也隨著產(chǎn)生，噪聲污染就是環(huán)境 污染的一種，已經(jīng)成為對人類的一大危害。噪聲污染與水污染、大氣 污染、固體廢棄物污染被看成是世界范圍內(nèi)四個主要環(huán)境問題。因此 人們在關注發(fā)展的同時，也致力于找出能消除污染的途徑。

在鍛壓機械、鑄造機械、標準件制造行業(yè)中,氣動元件愈來愈得到廣泛的運用。而氣動元件中,特別是一些控制閥和某些執(zhí)行機構在動作時,壓縮空氣瞬時排氣噪聲可達120db(a)左右,此外在氣缸吊,風動砂輪,氣動摩擦離合器等機械中,亦有此類噴氣噪聲。雖然這些設備每次排氣時間很短,但排氣頻繁,設備較多,對工人身體有一定的危害,因此治理這種噴氣排氣噪聲是非常必要和迫切的。

介紹了各種消聲器的消聲特點及碳煙過濾機理,設計了基于zhs1105柴油機的擴張室抗性消聲器,并對其凈煙功能進行改進。該消聲器具有結構簡單、工作可靠、經(jīng)濟實用,及濾芯清洗方便等特點,主要用于農(nóng)用機械或工程機械。

介紹了“重慶－康明斯”ｋｔａ１９—ｇ２型柴油發(fā)動機消聲器的基本性能、設計結構和參數(shù)，并通過現(xiàn)場檢測和用戶使用，證明這種消聲器能有效地控制ｋｄ空調(diào)發(fā)電車柴油發(fā)動機的排氣噪聲，使其符合國家標準規(guī)定。

針對農(nóng)用運輸車用的4115t發(fā)動機,測取發(fā)動機標定工況的排氣噪聲頻譜圖,然后根據(jù)噪聲控制和排放要求,并結合實際情況,設計出一種復合式消聲器,該設計方法可用于今后類似農(nóng)用運輸車消聲器的研制。

研究了泡沫鋁孔隙結構參數(shù)對吸聲系數(shù)的影響，設計出以泡沫鋁為芯管的阻抗結合式排氣消聲器，并將泡沫鋁及巖棉芯管消聲器對發(fā)動機性能及排氣噪聲的影響進行對比試驗。試驗結果表明，在發(fā)動機２０００ｒ／ｍｉｎ、最大負荷時的泡沫鋁芯管消聲器排氣噪聲比原機消聲器下降１５ｄｂ（ａ），排氣阻力小，使用壽命大于巖棉芯管消聲器

S195型柴油機機械式測功及油耗測量精度的研究

采用聲學有限元法對抗性消聲器進行模擬,分別研究側置進氣插入管和穿孔管消聲器的消聲性能。以側置進氣插入管為基礎,對末端腔體不同布置形式進行研究。然后將scr催化劑載體耦合到消聲器中,計算出scr催化轉(zhuǎn)換消聲器的傳遞損失。結果表明,該催化轉(zhuǎn)換器具有較好的消聲效果。

S195型柴油機械式測功及油耗測量精度的研究

應用gt-power軟件中的muffler模塊建立某型裝甲車輛用排氣消聲器模型,并進行傳遞損失計算。通過分析,論證了消聲器結構改進的必要性,并通過理論計算與軟件仿真分析優(yōu)化了消聲器結構。優(yōu)化后的結構經(jīng)軟件仿真結果表明,消聲性能有較大幅度提高,按照優(yōu)化后的結構進行生產(chǎn)試制,并在整車上試驗,消聲效果明顯提高。

工業(yè)射芯機泡沫鋁排氣消聲器實驗研究

船用柴油機排氣消聲器性能試驗臺的平均聲壓級可達100db(a)以上,必須采取降噪措施。設計了一種新型裝卸式隔聲罩,它由新型蜂窩板結構和新型泡沫吸聲材料組成。初步試驗結果表明隔聲罩可使試驗臺的平均聲壓級降至82db(a)以下,具有良好的降噪性和阻燃性,安裝拆卸方便,可以為其它結構的隔聲設計提供一定的參考。

i 基于傳遞矩陣的消聲器吸聲降噪的理論研究 摘要 內(nèi)燃機和柴油機的排氣噪聲是工業(yè)噪聲的主要聲源之一，而使用排氣消聲系 統(tǒng)是降低其排氣噪聲的主要途徑之一。消聲器作為降低空氣動力性噪聲的主要裝 置，其研究一直受到關注，其在工業(yè)噪聲的控制中起著重要的作用。 對于一個復雜的消聲系統(tǒng)，通?？梢詫⑵浞纸鉃槿舾蓚€消聲單元，每一個消 聲單元的兩側狀態(tài)可以用聲壓和體積速度兩個狀態(tài)參數(shù)來描述，對于給定的單元 來講，有一側的狀態(tài)參數(shù)可以決定另一側的狀態(tài)參數(shù)，其聲學單元相當于四端子 網(wǎng)絡，在數(shù)值上用傳遞矩陣來表示。 本文在聲學運動方程、連續(xù)性方程和四端子網(wǎng)絡法的基礎上，推導常見消聲單元 串并聯(lián)線路，建立了并聯(lián)共振式消聲結構元件模型，得出其聲場傳遞矩陣；針對 6135柴油發(fā)電機組的噪聲頻譜設計了三種類型的消聲器。通過對所設計的消聲 器進行現(xiàn)場試驗，得到實際消聲單元的插入損失，將理論計算與實驗結

05消聲器設計 (2)

消聲器根據(jù)內(nèi)部結構可分為以下幾類 1、抗性消聲器 2、阻性消聲器 3、阻抗復合消聲器 一、抗性消聲器：抗性消聲器是在內(nèi)部通過管道、隔板等部件組成擴張室、共振室等各 種消聲單元時，聲波在傳播時發(fā)生反射和干涉，降低聲能量達到消聲目的?？剐韵暺?消聲頻帶有限，通常對低、中頻帶消聲效果好，高頻消聲效果差。 二、阻性消聲器：阻性消聲器是在內(nèi)部排氣通過的管道周圍填充吸聲材料來吸收聲能量 達到消聲目的的消聲器。對中、高頻消聲效果好。 三、阻抗復合消聲器：顧名思義，是將上述兩種消聲器進行一種結合。 根據(jù)主機廠提供的發(fā)動機參數(shù)，計算排氣量。 排氣量=單缸的容積*總缸數(shù) 單缸的容積=單缸表面積*行程 推薦消聲器的容積為排氣量的8~10倍。 抗性消聲器：內(nèi)部各個消聲單元截面積的比值為2.5。 阻性消聲器、阻抗復合消聲器：消聲棉層的厚度不得低于20mm。