Russian Federation
Process of formation of structural noise in small-sized petrol engine with air cooling is considered. It is proposed the mode of this noise calculation and rationing at an engine design stage that allows to define a necessary suppression value of structural noise and to develop the methods and means of its reduction.
structural noise, combustion process noise, noise from piston strokes about the cylinder, vibroacoustic conductivity, admissible level of sound power, noise suppression, offsetting, vibrodamping.
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.
