1、 柴油機(jī)的噪聲測(cè)試左文芝摘要：本文通過實(shí)例介紹了柴油機(jī)噪聲測(cè)量方法和過程，分析了存在的問題并提出了改進(jìn)的建議。關(guān)鍵詞：噪聲測(cè)量點(diǎn)聲壓級(jí)聲功率級(jí)誤差引言柴油機(jī)在正常工作狀況下，氣缸內(nèi)氣體燃燒、進(jìn)排氣、柴油機(jī)部件運(yùn)動(dòng)、附帶的油、水泵等的運(yùn)動(dòng)等都會(huì)產(chǎn)生噪聲，特別是船用柴油機(jī)，由于工作環(huán)境特殊，可能會(huì)給操作者和其他長(zhǎng)時(shí)間暴露在噪聲中的人員造成生理、心理等方面的健康傷害，國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布了船用柴油機(jī)輻射的空氣噪聲限值（GB11879-89）和船用柴油機(jī)輻射的空氣噪聲測(cè)定方法（GB/T9911-1988）,要求船用柴油機(jī)制造商在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中對(duì)柴油機(jī)噪聲進(jìn)行控制，而精確測(cè)定柴油機(jī)噪聲值對(duì)柴油機(jī)的設(shè)計(jì)、

2、生產(chǎn)和改進(jìn)提供有效的依據(jù)。以下以我公司開發(fā)的5210ZLC5型柴油機(jī)噪聲測(cè)試為例介紹測(cè)試過程。測(cè)量過程測(cè)量環(huán)境：理想的測(cè)試環(huán)境只有一個(gè)反射面（地面），無其他反射物，最好是消聲室；具有堅(jiān)硬平坦地面的戶外開闊地；滿足要求的柴油機(jī)試驗(yàn)車間；我們測(cè)試在柴油機(jī)試車臺(tái)，車間長(zhǎng)寬高為150X50X20米，磚混結(jié)構(gòu)。柴油機(jī)的安裝：要求柴油機(jī)安裝在彈性支承上，柴油機(jī)不應(yīng)帶齒輪箱和其他被驅(qū)動(dòng)的機(jī)械，否則應(yīng)把結(jié)構(gòu)振動(dòng)和外帶接卸產(chǎn)生的噪聲作為外加噪聲處理，在噪聲測(cè)試時(shí)，周圍其他機(jī)械噪聲應(yīng)盡可能小，否則視情況進(jìn)行背景噪聲修正。1-3測(cè)試設(shè)備：要求符合GB/3785中規(guī)定的I型或I型以上聲級(jí)計(jì)，用于頻譜分析的1/1或1/

3、3倍頻濾波器符合GB/3421的要求，聲級(jí)計(jì)經(jīng)過計(jì)量部門周期校準(zhǔn)合格，使用前用聲校準(zhǔn)器標(biāo)定，我們用的是國營(yíng)紅聲器材廠生產(chǎn)的ND2型聲級(jí)計(jì)，配1/1倍頻濾波器。1-4測(cè)點(diǎn)確定：假想包絡(luò)柴油機(jī)的最小的一個(gè)長(zhǎng)方體為基體（長(zhǎng)寬高分別為ll12l），根據(jù)船用柴油機(jī)輻射的空氣噪聲測(cè)定方法，通過公式計(jì)算出包絡(luò)柴油機(jī)并3在其上布置測(cè)量點(diǎn)的假想長(zhǎng)方體，其表面作為測(cè)量表面（長(zhǎng)寬高分別為2a2bc），測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量和位置隨柴油機(jī)尺寸不同而各異，測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量可為9、12、15、19點(diǎn)等。我公司研發(fā)生產(chǎn)的5210ZLC5型柴油機(jī)基體為2.97mX1.345mX2.31m,布置測(cè)量點(diǎn)為12點(diǎn)，位置如圖1圖1柴油機(jī)噪聲測(cè)量點(diǎn)

4、布置圖計(jì)算a=li/2+d=2.485b=l2+d=1-67c=l3+d=3.31h=c/2=1.65e=a/2=1.242f=2e=2.485d=1單位m1.5現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量按計(jì)算好的測(cè)量點(diǎn)依次測(cè)量1-12點(diǎn)的A聲級(jí)，按濾波器選頻測(cè)量在線性計(jì)權(quán)下進(jìn)行選擇線性,測(cè)量時(shí)傳聲器需要正對(duì)聲源的方向,時(shí)間計(jì)權(quán)特性為“慢”，要求聲級(jí)計(jì)讀數(shù)波動(dòng)范圍3dB，讀取波動(dòng)范圍內(nèi)的平均值，一般觀察周期不少于4秒，測(cè)量頻譜特性時(shí)，計(jì)權(quán)開關(guān)撥到“線性”檔，依次選擇不同的頻率測(cè)量（中心頻率分別為31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz、8kHz），此時(shí)指示的數(shù)據(jù)為對(duì)應(yīng)頻率點(diǎn)的聲級(jí)

5、值。將測(cè)試數(shù)據(jù)記入表1表1柴油機(jī)噪聲測(cè)試記錄表（100%負(fù)荷率轉(zhuǎn)速:750r/min功率:550kw）項(xiàng)目測(cè)點(diǎn)背景噪音dB修正值A(chǔ)聲級(jí)dB倍頻帶中心頻率Hz31.5631252505001000200040008000噪聲值dB172.5094868386.58635.5918978741272.509594.5918890.540.587.587.583.583.5根據(jù)試驗(yàn)規(guī)范，該型柴油機(jī)噪聲分別在90%、100%、110%工況下測(cè)量，應(yīng)在柴油機(jī)工作持續(xù)穩(wěn)定情況下測(cè)量。測(cè)量表面平均聲壓級(jí)和聲功率級(jí)的計(jì)算2.1背景噪聲修正因?yàn)閷?shí)測(cè)聲源運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)測(cè)得的聲壓級(jí)與背景噪聲聲壓級(jí)之差大于10dB故按標(biāo)準(zhǔn)不

6、予修正即K=02.2測(cè)試環(huán)境修正A=aSv其中a=0.05Sv=(120X50+50X20+120X20)X2=9400又K=10lg(1+4/A/S)故K=2.0722測(cè)試表面平均聲壓級(jí)Lp的計(jì)算工p=10lg1/N100.1(Lpi-Kp-K2j=1式中工p-測(cè)量表面平均聲壓級(jí)，dB工pi-第i點(diǎn)測(cè)得的聲壓級(jí)，dBKli第i點(diǎn)背景噪聲修正值，dBN測(cè)量總點(diǎn)數(shù)K2環(huán)境修正值，dB聲功率級(jí)Lw的計(jì)算Lw=TLp+10lg(S/S)0式中Lw-聲功率級(jí)，dB工p測(cè)量表面平均聲壓級(jí)，dBS測(cè)量表面面積，m2S=4X(ab+bc+ca)S基準(zhǔn)面積，m20報(bào)告編制測(cè)量和計(jì)算數(shù)據(jù)核對(duì)無誤后出具報(bào)告，報(bào)告

7、內(nèi)容包括：柴油機(jī)主要參數(shù)：缸數(shù)、柴油機(jī)型號(hào)、缸徑、標(biāo)定功率、標(biāo)定轉(zhuǎn)速等；柴油機(jī)測(cè)試環(huán)境條件；聲學(xué)環(huán)境；測(cè)試設(shè)備；測(cè)試數(shù)據(jù)；計(jì)算結(jié)果；測(cè)試結(jié)論、測(cè)試人員及日期；其他要說明的問題等測(cè)試存在的問題及改進(jìn)的建議測(cè)試環(huán)境方面，應(yīng)保持在測(cè)量過程中測(cè)試環(huán)境和聲學(xué)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)一臺(tái)柴油機(jī)測(cè)量時(shí)，周圍其他柴油機(jī)試驗(yàn)與調(diào)試會(huì)造成背景噪聲過大或者不穩(wěn)定，如我們?cè)?jīng)對(duì)6150型柴油機(jī)進(jìn)行噪聲測(cè)試，結(jié)果與南通淄柴公司測(cè)試結(jié)果有1.5-2dB的差異，分析認(rèn)為是主要是測(cè)試環(huán)境不同造成的，南通實(shí)驗(yàn)室為半消聲室結(jié)構(gòu)，而我們?yōu)槠胀ㄜ囬g，今后可以考慮在允許的情況下，改善測(cè)試的測(cè)試環(huán)境和聲學(xué)環(huán)境；測(cè)試設(shè)備方面，我們使用的ND2型聲

8、級(jí)計(jì)為老型號(hào)，雖然經(jīng)校準(zhǔn)合格，但存在著讀數(shù)精度不理想、穩(wěn)定性相對(duì)不足的問題，另外由于傳聲器與儀器是一體的，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量真正按標(biāo)準(zhǔn)找準(zhǔn)測(cè)量點(diǎn)正對(duì)聲源是有困難的，而且設(shè)備笨重，測(cè)試人員極易疲勞，考慮在可能的情況下考察購置較為先進(jìn)的數(shù)顯式聲級(jí)計(jì)，傳聲器與儀器為分體式，帶有延長(zhǎng)電纜，能夠自動(dòng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等；數(shù)據(jù)計(jì)算由于公式復(fù)雜，手工計(jì)算極易出差錯(cuò)，嘗試?yán)肊xcel電子表格自動(dòng)處理數(shù)據(jù)，效果較為理想。另外在測(cè)試過程中測(cè)試人員應(yīng)注意個(gè)體防護(hù)、必須佩戴相應(yīng)的安全防護(hù)設(shè)施。結(jié)束語通過對(duì)多臺(tái)柴油機(jī)噪聲的測(cè)量，我們認(rèn)為精確測(cè)試柴油機(jī)的噪聲必須嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算布置測(cè)試點(diǎn)，保證測(cè)試環(huán)境和聲學(xué)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，嚴(yán)格按規(guī)定方法測(cè)試，才能有效保證測(cè)試結(jié)果的正確性和重復(fù)性。參