Россия
Рассмотрен процесс образования структурного шума малогабаритных ДВС с воздушным охлаждением, предложен способ его расчета и нормирования на стадии проектирования двигателя, что позволяет определить величину необходимого снижения структурного шума и разработать методы и средства его уменьшения.
структурный шум, шум процесса сгорания, шум от ударов поршня о цилиндр, виброакустическая проводимость, допустимый уровень звуковой мощности, необходимое снижение шума, дезаксаж, вибродемпфирование.
1. Введение
Малогабаритные двигатели внутреннего сгорания с воздушным охлаждением (МДВСВО) нашли широкое применение в различных отраслях народного хозяйства, например, в транспортных средствах (мотоциклах, мотороллерах, скутерах, снегоходах, мотонартах), в устройствах «малой» механизации в сельском хозяйстве (мотокосилках, соломорезках, садово-огородных тракторах), в строительстве (для привода конвейеров, компрессоров, вибраторов); их используют также в миниэлектростанциях, мотопомпах, сварочных агрегатах. Указанные устройства являются мощными источниками акустического излучения и закономерно считаются интенсивными загрязнителями окружающей среды. Так, Агентство по защите окружающей среды США относит мотоциклы к главным источникам шума [1].
Шум от мотоизделий определяется, прежде всего, акустическим излучением используемых в них двигателей. Например, до 95% звуковой мощности мотоцикла создает его двигатель воздушного охлаждения. Результаты исследований мототранспортных двигателей с определенной коррекцией могут быть использованы также для МДВСВО иного назначения.
2. Постановка задачи исследования
К главным источникам шума этих двигателей можно отнести воздухозаборный тракт, систему выпуска отработавших газов и структурный шум (СШ), излучаемый наружной поверхностью двигателя. Применение высокоэффективных глушителей шума впуска и выпуска приводит к тому, что СШ становится превалирующим в акустическом излучении двигателя. Высокие уровни шума МДВСВО объясняются в основном высокой литровой мощностью и большой виброакустической активностью оребренных частей двигателя (цилиндра и его головки), а также преобладанием в частотном спектре средне- и высокочастотных компонент, которые особенно неприятны для органов слуха и являются определяющими при нормировании шума мотоизделий.
Разработку средств снижения СШ экономически и технически целесообразно начинать на ранних стадиях проектирования двигателя, а не в процессе доработки его опытных образцов. Для успешного решения этой задачи необходимо расчетным путем оценить ожидаемый уровень СШ и его спектр, сопоставить их с допустимыми значениями, найти величину необходимого снижения шума и приступить к доработке соответствующих шумоглушащих средств. Решению этой задачи прогнозирования структурного шума и исследованию влияния конструкции и режима работы на акустическое излучение автотранспортных ДВС посвящено много публикаций [2–5]. В данной статье объектом исследования являются малогабаритные ДВС с воздушной системой охлаждения, имеющие свои конструктивные особенности, пути передачи виброакустической энергии и специфический характер излучении шума в окружающую среду.
