燃燒雜訊
燃燒雜訊
燃料(包括固態、液態和氣態燃料)在燃燒過程中發出的雜訊。它不僅和燃燒過程的氣體流動力和火焰的能量交換有關,還和燃燒過程的發聲機制有關。燃燒系統發生的雜訊又受到燃料噴嘴、燃燒室的幾何形狀等因素的影響,因此它的機制非常複雜。關於產生燃燒雜訊的機制的研究工作還限於某些燃料混合氣的自由火焰方面。
燃燒雜訊是在可燃混合氣體燃燒時,因氣缸內氣體壓力急劇上升衝擊發動機各部件,使之振動而產生的雜訊。柴油中的十六烷值不合適或噴油時間過於提前,會引起發動機工作粗暴,使雜訊急劇增大。汽油機由於過熱、汽油品質不良和點火提前角過大等原因造成高頻爆炸聲、敲缸。
實驗表明,燃料混合氣的燃燒雜訊,頻譜具有典型特性(見圖)。由圖可以看出,雜訊是連續譜,沒有明顯的離散頻率。頻譜曲線在譜峰兩邊呈不對稱形狀,低頻以每倍頻程8分貝迅速上升,高頻端只以3分貝緩緩下降。平均的半功率寬度(峰值下降 3分貝的頻帶寬度)達1.9倍頻程。依此外推,20分貝約相當於10個倍頻程帶寬,所以燃燒雜訊與噴氣雜訊相比,頻譜要平坦得多,噴氣雜訊大約只有6.5個倍頻帶。實驗還表明,頻譜有形狀對近場和遠場都相同,與聲源的方向和距離無關。譜峰頻率fp與燃料噴嘴的直徑d有一定的關係:
實驗表明,影響燃燒總雜訊功率的最主要因素是:燃料噴速v、燃料噴嘴直徑d、燃燒速度ub。在其他因素不變的情況下,在垂直火焰中心線的平面內且與火焰距離0.95米處測得的總聲壓級Lp,與lgv、lgd和lgub呈線性關係。
燃燒雜訊的結構式
燃料混合氣燃燒雜訊的總輸出功率,還與燃料混合的充分程度有密切的關係。燃燒雜訊總功率受諸因素影響的規律,有待研究。當燃燒系統的固有頻率與燃燒雜訊的譜峰頻率吻合時,就有可能產生聲共振,大大增強雜訊,甚至會影響到燃燒系統的正常運轉。這時應該認真檢查,找出產生共振的原因,用適當的方法加以排除。