專利名稱：適用于風冷發(fā)動機噪聲檢測的低噪聲供風系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)動機噪聲的測試技術(shù)，具體涉及到風冷發(fā)動機噪聲檢測的供風系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
各種車輛發(fā)動機的排放和噪聲污染是世界各國城市污染的主要源泉之一，對人民的生活質(zhì)量、身心健康造成了很大的影響和危害。在城市噪聲污染中，75％是來源于以內(nèi)燃機為主要噪聲源的交通運輸噪聲。國外工業(yè)發(fā)達國家自60年代末和70年代初紛紛以法規(guī)和標準的形式來控制車輛的噪聲。我國也在80年代中期后，分別制定了汽車、摩托車、發(fā)動機的噪聲測試以及評價的標準。按照國家標準，對發(fā)動機的噪聲測試主要是在半自由聲場的消聲實驗室中進行，并且規(guī)定本底噪聲必須小于發(fā)動機噪聲6分貝以上。對于像摩托車發(fā)動機以及其它風冷發(fā)動機在進行臺架試驗時需要提供供風系統(tǒng)，以模擬道路行駛時空氣流動的狀態(tài)對發(fā)動機進行冷卻。但是實驗室供風系統(tǒng)由于風機的噪聲以及空氣流動的噪聲非常大，尤其是在發(fā)動機標定工況時，發(fā)動機的熱負荷達到最大，為了保證冷卻，需要將供風量調(diào)節(jié)到最大，此時供風系統(tǒng)的噪聲與發(fā)動機自身的噪聲非常接近，甚至高于發(fā)動機的噪聲。目前解決此問題的辦法是在發(fā)動機達到標定工況時，突然關(guān)閉供風系統(tǒng)，然后進行噪聲測試。但是該辦法所能提供的測試時間非常短暫，僅幾秒鐘的時間，發(fā)動機的溫度立刻升高。為了完成一個發(fā)動機標定工況時聲功率級的測試，這個過程需要重復多次，并且由于難于控制發(fā)動機的溫度，極易造成發(fā)動機的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述發(fā)動機標定工況聲功率級檢測所存在的問題，本發(fā)明的目的是提出一種用于風冷發(fā)動機噪聲測試的低噪聲供風系統(tǒng)。可以使內(nèi)燃機在半自由聲場消聲實驗室中進行風冷發(fā)動機噪聲測試時，有效降低供風系統(tǒng)的噪聲，使本底噪聲低于發(fā)動機噪聲10個分貝以上，使噪聲測試能在較低的本底噪聲環(huán)境中進行。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案予以說明。本發(fā)明提出的低噪聲供風系統(tǒng)的組成如圖1所示；噪聲室中供風系統(tǒng)的布置如圖2所示。適用于風冷發(fā)動機噪聲檢測的低噪聲供風系統(tǒng)主要由風機1、驅(qū)動電機2、風道3、溫度傳感器5、電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器8、水管9以及水量調(diào)節(jié)閥10等組成。其中由風機1、風機驅(qū)動電機2、風道3、以及電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器8組成供風系統(tǒng)；由水管9、水流調(diào)節(jié)閥10、以及霧化出水口4組成霧化水供應(yīng)系統(tǒng)；由溫度傳感器5、溫度顯示7組成測溫系統(tǒng)。風機1及驅(qū)動電機2置于噪聲室11的外面，風機的風道3穿于噪聲室內(nèi)。實驗風冷發(fā)動機6置于風道出口的中心線部位。為了良好的吸收噪聲，在噪聲室的內(nèi)壁(四壁包括頂部)裝有吸聲尖劈。風冷發(fā)動機的排氣通過排氣管12排出噪聲室外。風道3的中部裝有水管9及水量調(diào)節(jié)閥10，水管的末端裝有霧化出水口4。在不供應(yīng)霧化水的情況下，完全靠風機供應(yīng)冷卻風來模擬道路行駛時空氣流動的狀態(tài)對發(fā)動機進行冷卻。通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器8改變風機的供風量，以調(diào)整或改變發(fā)動機的工況，使被測試的風冷發(fā)動機達到規(guī)定的熱平衡狀態(tài)。溫度傳感器5的輸入端安裝在風冷發(fā)動機的缸蓋，輸出端接至溫度顯示器7，以記錄發(fā)動機在不同工況下的表面溫度。電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器8直接與電機相接。但在該情況下對風冷發(fā)動機冷卻時供風系統(tǒng)的噪聲是非常大的，通常不能滿足噪聲測試的要求。低噪聲供風系統(tǒng)的實現(xiàn)主要是通過水管9供應(yīng)冷卻水，由水量調(diào)節(jié)閥10控制水流的大小，使霧化出水口4噴出霧化的水滴。通過安裝在發(fā)動機表面的溫度傳感器5和溫度顯示器7反饋發(fā)動機的表面溫度，通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器8來降低風機的轉(zhuǎn)速和流量，通過調(diào)節(jié)水流調(diào)節(jié)閥10來控制霧化出水口4的水霧的大小(圖1中陰影部分為水霧)，使發(fā)動機表面溫度控制在該工況下所規(guī)定的溫度。由于霧化出水口4安裝在風道3中，在風的吹動下冷卻風和霧化水滴的混合流吹向被冷卻的風冷發(fā)動機表面。霧化水滴可以降低冷卻風的溫度，并且霧化水滴吹向發(fā)動機表面會進一步蒸發(fā)，從而有效冷卻風冷發(fā)動機的表面。此舉對風機供風量的要求降低，因為供風系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速和供風量的大小直接影響到供風系統(tǒng)的噪聲，所以降低風機的轉(zhuǎn)速和流量可以降低供風系統(tǒng)的噪聲。在保證風冷發(fā)動機得到有效冷卻的前提下，本發(fā)明可以實現(xiàn)供風系統(tǒng)的噪聲控制在低于發(fā)動機噪聲10個分貝以上的低噪聲目標。
本發(fā)明的有益效果及優(yōu)點在于，采用霧化水作為冷卻介質(zhì)后，在較低的成本下方便地實現(xiàn)供風系統(tǒng)的低噪聲效果。


附圖1為本發(fā)明的低噪聲供風系統(tǒng)示意圖；附圖2為噪聲室中供風系統(tǒng)的布置圖。
其中1-風機；2-驅(qū)動電機；3-風道；4-霧化出水口；5-溫度傳感器；6-實驗風冷發(fā)動機6；7-溫度顯示器；8-電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器；9-水管；10-水量調(diào)節(jié)閥；11-噪聲室；12-排氣管。
具體實施例方式
為了驗證本發(fā)明所提出的低噪聲供風系統(tǒng)的降噪效果，在天津大學內(nèi)燃機國家重點實驗室對摩托車發(fā)動機臺架的供風系統(tǒng)進行了實驗。
在實驗測試中，溫度傳感器5安裝在風冷發(fā)動機6的表面(具體位置)。在不供應(yīng)霧化水的情況下，完全靠風機供應(yīng)冷卻風來模擬道路行駛時的迎風狀態(tài)，對發(fā)動機進行冷卻。通過變化發(fā)動機的工況，同時調(diào)節(jié)風機的供風量，使被測試的風冷發(fā)動機達到規(guī)定的熱平衡狀態(tài)。
本實施例所采用的風機1為離心式風機，安裝在噪聲室外，風機的出風口通過風道引入噪聲室中對摩托車發(fā)動機進行冷卻，實驗所用的摩托車發(fā)動機為150排量的單缸風冷汽油機。通過關(guān)閉供風系統(tǒng)，快速測得在標定工況下的發(fā)動機1米噪聲為93.5分貝。在供風系統(tǒng)正常工作時測得發(fā)動機的1米噪聲為96.1分貝。經(jīng)計算說明供風系統(tǒng)的噪聲為92.6分貝。試驗時測試發(fā)動機表面的溫度來控制水霧的噴量以及調(diào)節(jié)風機的供風量，在保證發(fā)動機表面溫度在規(guī)定的溫度的情況下，將發(fā)動機停機，測試供風系統(tǒng)的噪聲。通過調(diào)節(jié)水流調(diào)節(jié)閥10控制霧化出水口4的水霧的大小，使發(fā)動機表面溫度控制在該工況下所規(guī)定的溫度。測試表明，在水量調(diào)節(jié)閥10為30％開度時，供風系統(tǒng)的噪聲為75.2分貝，降低噪聲17.2分貝；在水量調(diào)節(jié)閥為50％開度時，供風系統(tǒng)噪聲為67.6分貝，降低噪聲25分貝。在水量調(diào)節(jié)閥為100％開度時，供風系統(tǒng)噪聲為53.8分貝，降低噪聲38.8分貝。
權(quán)利要求
1.適用于風冷發(fā)動機噪聲檢測的低噪聲供風系統(tǒng)，主要由風機(1)、驅(qū)動電機(2)、風道(3)、溫度傳感器(5)、電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器(8)、水管(9)以及水量調(diào)節(jié)閥(10)組成，其特征是將風機(1)及驅(qū)動電機(2)置于噪聲室(11)外，風機的風道(3)穿于噪聲室內(nèi)，風冷發(fā)動機(6)置于風道出口的中心線，在噪聲室的內(nèi)壁裝有吸聲尖劈，排氣管(12)穿出噪聲室外，風道(3)的中部裝有水管(9)及水量調(diào)節(jié)閥(10)，水管的末端裝有霧化出水口(4)，溫度傳感器(5)的輸入端安裝在風冷發(fā)動機(6)的缸蓋，輸出端接至溫度顯示器(7)，電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器(8)直接與電機相接。
全文摘要
本發(fā)明具體涉及到風冷發(fā)動機噪聲檢測的供風系統(tǒng)。主要由風機、風道、溫度傳感器、電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器以及水量調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)組成。風機置于噪聲室外側(cè)，風冷發(fā)動機置于風道出口的中心線，在噪聲室的內(nèi)壁裝有吸聲尖劈。風道中裝有水管、水量調(diào)節(jié)閥及霧化噴水口。溫度傳感器安裝在風冷發(fā)動機的表面其輸出端接至溫度顯示器。低噪聲供風系統(tǒng)的實現(xiàn)主要是通過霧化噴出的水滴有效冷卻風冷發(fā)動機的表面，從而降低了供風量，在保證風冷發(fā)動機得到有效冷卻的前提下，本發(fā)明可以實現(xiàn)供風系統(tǒng)的噪聲控制在低于發(fā)動機噪聲10個分貝以上的低噪聲目標。從而解決了發(fā)動機在標定工況下聲功率級檢測所難以克服的問題。
文檔編號G01M15/00GK1598501SQ20041002016
公開日2005年3月23日 申請日期2004年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月27日
發(fā)明者舒歌群, 梁興雨, 衛(wèi)海橋, 饒里 申請人:天津大學