多配置发动机工程机械论文

2022-04-18

小伙伴们反映都在为论文烦恼,小编为大家精选了《多配置发动机工程机械论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!摘要:工程机械发动机冷启动问题严重影响了工程机械设备的顺利运行,对提高工程机械运行效率,保证工程工作顺利的完成极其不利。

多配置发动机工程机械论文 篇1:

工程机械柴油发动机的状态检测与故障诊断

摘要:在工程行业里,工程柴油发动机是一种应用比较广泛的动力机械。对于工程建设来说,工程柴油发动机的运行状态非常重要,其对整套设备的工作运转发挥着重要的作用。所以,在实际的工作中,对工程柴油发动机进行状态检测和故障诊断,确保整个设备处于正常的状态,提高设备维修质量和效率是非常有必要的。工程柴油发动机是一种复杂的往复式动力机械,结构具有一定的复杂性,运行具有一定的往复性,很大程度上增加了工程柴油发动机的故障诊断的难度。

关键词:工程机械;柴油发动机;状态检测;故障诊断

0  引言

形象的来说,柴油发动机对于工程机械来说,就相当于心脏对于人的重要性。由于工程机械的工作环境比较复杂,通常也比较的恶劣,机械经常也会超负荷的运转,这就造成工程机械的故障率较高,而发生故障最高的部分就是总成部件,该部件是工程机械检测的重点部位。在实践中,发动机发生故障,原因是多方面的,例如,发动机零件的磨损。点火、冷却、供油、润滑、启动等系统出现偏差,都会造成发动机的动力性、经济性、可靠性等性能变差。要想保证柴油发动机能够正常的工作,非常有必要对柴油发动机等进行检测及维修作业。一旦发现故障的存在,就要及时的采取措施进行故障排除,保障柴油发动机的正常运行,确保工程机械的良好工作状态。

1  柴油发动机的状态检测分析

1.1 连续检测

连续检测,也可以称之为运行检测,主要是指有关人员提供工程机械在运行中的各种信息,技术维修人员依据经验和数据的比对,确定柴油发动机是否存在异常状况,是否需要维修,保障机械能够正常的使用。在运用连续检测方法对仪器设备进行检测时,主要依靠的是机械设备上仪表盘的显示数据。

1.2 定期检测

技术人员在规定的时间范围内,运用专业的检测设备,凭借专业和丰富的工作经验,对设备进行检测、判断,一旦发生机械故障,对其进行及时的维修和保养。通常情况下,定期检测包含三种形式,即日常检测、周期检测及定修检测。日常检测,就是在每天下班之后,对机械设备进行例行检测,并对机械进行必要的机械保养;周期检测,经过一定的工周期,有专业的机械管理技术工作人员,利用仪器仪表等,对工程机械运行的状态进行全面的检测,同时完成对机械的维修和保养工作。这里的检测周期并不是固定的时间点,而是可以依据工作环境、工作时间、工作的强度、机械的使用年限等因素,进行适当的调整,据实际情况而定。当然,这个检测周期的确定要遵循适当的原则,如果周期过短,必然会增加单位的机械检测费用开支,而如果检测周期过程,则不能及时的发现机械运行中的故障,一旦故障发生,将直接影响机械的正常运转,给工程建设的顺利进行造成消极的影响;定修检测,指的是在修理前进行检测工作,为的是精准确定设备发生故障的部位、故障发生时的异常表现,从而为接下来的维修工作奠定良好基础,确定维修的方法和准备必要的配件等。

柴油发动机的工作强度大,长时间做高速往复运动,其中包含有复杂的动力学性能。与旋转机械的检测和判断相比较,状态检测和故障诊断要复杂的多,难度也较大。随着社会的发展,市面上出现了很多的发动机检测仪器,最典型的有电子系统故障检测仪、曲轴箱漏气检测仪、无外载测功仪等,这些检测仪器,每一个类型都具有多种型号的仪器,可以满足不同机械的检测需求,特别是在发动机的检测与诊断中发挥着重要的作用。柴油发动机的燃油系统通过压力波形式的研究已经取得了很大的进步,很多技术已经通过了国家的技术验收,批量生产上市已经指日可待,必将对发动机的检测与诊断工作起到一定的推动作用,虽然只是某一单项性能的检测和诊断。以柴油发动机为研究对象,运用多种诊断技术和诊断设备,进一步探索和研究特征参数、诊断程序及诊断标准等,大量的工作需要不断付出努力,继续探索和研究。

总的来说,柴油发动机的故障包括两种:

第一种故障,是发动机尚能够运转工作,但是工作效率变低。这种故障的排除比较简单些,只需要进行一定的调整和保养即可,发动机就可以排除故障,正常的工作了。

第二种故障,比较严重些,柴油发动机已经不能工作,只有经过维修,才能排除的故障。这里我们主要探讨的检测与诊断主要是指第二种故障形式。

2  柴油发动机的检测和诊断方案分析

柴油发动机检测与诊断的方式有如下几种:

其一,从测功和油液分析着手,一般来讲,发动机中的零部件是发动机正常工作的保障,一旦它们出现问题,都会给整个发动机的正常运转造成影响。在实践中,最直接而有效的检测发动机的办法,就是测量发动机额定功率输出是否正常。在发动机的输出功率测量和检测过程中,无外载测功技术的运用发挥着积极的作用。测量的输出功率正常,则说明发动机运转也是正常的,至于这种正常状态下,是否存在潜在的故障,一时也不好判断,只能等待时间来证明。在实际工作中,一旦有杂物进入到柴油发动机的燃料、润滑系统当中,就会造成很多的异常情况,大块磨粒会产生,通过直读式铁谱分析,可以及时的发现异常,避免在不知情的情况下冒然开动机器,给机器造成巨大损害的情况发生。

对发动机实行定期无外载测功,同时也要抽取润滑油样作直读铁谱分析,两项检测的结果如果都显示正常,则说明柴油发动机无故障,可以坚持到下次的检测时间,再进行检测。两次检测时间间隔,最好控制在两百至两百五十个工作小时为宜。一旦检测发动机的输出功率无任何问题,但是铁谱分析显示是超标的情况,则证明柴油发动机已经出现了异常情况,应该马上着手进行全面的故障检测和维修。而如果铁谱分析显示正常,但是输出的功率却下降超标,则应该进行更深层次的检测,对功率下降的原因进行细致的检测和查找。

其二,对曲轴箱漏气压力进行检测,从而判定活塞、活塞环和气缸的实际磨损情况。开动发动机,并将其调整到最佳的转速,使用发动机漏气测定仪微压表,对曲轴箱内的气体进行压力检测。如果测量的压力超出标准值,则说明该部分的零部件出现了问题,最常见的是磨损严重,致使曲軸箱进入了多余的燃气,从而导致发动机输出功率下降的异常状况发生。接下来可以将发动机拆开并做维修工作。当然,如果检测工具比较完备的话,运用瞬时转速的方法,或者借助振动诊断仪器检测发动机工作时机身的振动情况,通过这样的方式就可以判断出问题的所在。精准的判断,提升了发动机拆检工作的效率,只要拆开一组缸筒、活塞就真相大白了。而假如发动机漏气测定仪的测量结果在标准值范围之内,则发动机输出功率下降与缸筒、活塞及活塞环磨损没有关系,要想找到故障发生的真正原因,只有继续从其他方面进行考虑了。

其三,测量发动机缸盖振动特性,从而准确的判断气门的技术状态。假如气门和气门座圈磨损或者烧蚀严重的话,闭合程度将不能够完全达到要求,发动机运转过程中,气门关闭时的冲击量增大,闭合不紧密的话,往往会有燃气漏出,从而导致缸盖的振动与正常情况下的振动出现了差别。依据这种状况,可以准确的判断出气门的技术状态,从而找出发动机输出功率出现下降的主要原因。在拆检的过程中,具体查看零部件的磨损情况,依据经验判断是维修,还是更换新的零部件。

其四,借助于燃油系统故障诊断仪寻找故障原因。在现实生活中,发动机不能正常工作,就要及时检测是否燃油气筒调整存在问题,或者燃油系统的某些零部件是否已经损坏了。运用故障诊断仪对高压油管压力波形的分析,使得探寻燃油系统故障不再如此困难,能够及时的找到相应的故障位置,并依据实际情况开始恰当的维修,排除发动机故障,保障正常的工作。

上面的几种故障诊断和檢测方法,都是使用频率较高的诊断方法,只要合理的运用,就可以准确的判断发动机是否存在故障、故障发生的大致部位等。如果加之光谱分析仪和分析式铁谱分析仪,就可以对发动机的实际磨损情况进行准确的判断,为接下来的维修工作提供参考依据。

3  柴油发动机检测诊断方案和设备的配置分析

选择曲轴箱漏气压力,影响发动机功率的关键因素是燃烧过程,不考虑燃烧质量的因素,影响发动机燃烧过程中的因素,就可以断定是燃油系统的状况,或者是燃烧室的密封发生了状况。当前的技术手段限制,还不能准确的对燃油系统进行检测,因此,可以将燃烧室的密封性问题放在第一位,首先进行故障考虑和分析。在实践中,经常利用真空压力表、气缸压力表、曲轴箱漏气测试仪和曲轴箱漏气压力测试仪对燃烧室的密封性进行检测。使用真空压力表进行故障检测,使用体验并不好,不仅安装起来比较复杂,而且喷油器也不好拆卸,使用性能也不稳定。曲轴箱检测漏气量的检测,要用到空气压缩机,也比较麻烦。使用最便捷的要数曲轴箱漏气压力测试仪,是对工程机械发动机进行故障诊断的最常用的仪器,优势比较明显。

实践中,对油液进行磨损状态的检测,可以利用光谱分析、分析式铁谱分析及直读式铁谱分析等技术。采用光谱分析测量出油液中所含金属磨粒的成分和数量,有助于对磨损部位进行准确的判断。相比较光谱分析仪,分析式铁谱分析仪分析仪价格便宜,但是操作复杂。直读式铁谱仪具有较强的灵敏性,价格便宜,使用也方便,是油液磨损状态检测的首选。

4  结束语

综上所述,工程机械的发动机在工程实施过程中发挥着重要的核心作用,因此,做好发动机的状态检测和故障诊断是非常重要的工作内容,不仅能够保障发动机能够进行正常的工作,而且能够有效避免机械运行事故的发生,保证机械设备的安全性,提高机械设备的使用效率,为单位降低生产成本,提升经济效益。

参考文献:

[1]刘高太.工程机械柴油发动机的状态检测与故障诊断[J].交通世界(建养·机械),2012(Z1):58-59.

[2]邓经纬.工程柴油发动机一体化检测与故障诊断系统原理设计[J].南华大学学报(自然科学版),2005(02):114-116.

[3]冉翔.工程机械柴油发动机控制系统防爆设计研究[J].自动化应用,2019(09):18-20.

[4]贾延林.工程机械用柴油发动机冒黑烟故障原因分析[J].内燃机,2018(04):14-16.

作者:陈恩来

多配置发动机工程机械论文 篇2:

工程机械发动机冷启动问题解决方法

摘要:工程机械发动机冷启动问题严重影响了工程机械设备的顺利运行,对提高工程机械运行效率,保证工程工作顺利的完成极其不利。鉴于此,本文对工程机械发动机冷启动问题、工程机械发动机冷启动问题解决方法进行了阐述,得到了工程机械发动机冷启动的主要问题有发动机燃油牌号不符合标准、燃油滤清器结冰或堵塞、喷油压力不稳定等,主要的解决办法有科学的选择预热方式,保证柴油型号合理,满足相应的清洁度需求等结论,期望对有效的解决工程机械发动机冷启动问题有所帮助。

关键词:工程机械;发动机冷启动问题;解决方法

0  引言

工程机械设备在低温环境状态下,会产生发动机冷启动问题,导致机械设备无法顺利的运行。从目前发动机冷启动问题来看,由于影响因素较多,所以所产生的问题也不同,有因柴油型号选择不合理导致的冷启动问题;有加热系统損坏产生的冷启动问题;也有加热方式电供应不稳定导致的冷启动问题等等,这些都使得工程机械冷启动受到阻碍,鉴于此应针对存在的机械发动机冷启动问题来找到科学的解决对策,为保证工程机械设备的顺利运行提供保障支持。

1  工程机械发动机冷启动问题原因分析

1.1 工程机械发动机燃油牌号不符合标准

通过通读大量的文献资料,并结合工程机械发动机冷启动问题,发现柴油发动机在温度较低的情况下,很难一次性启动成功,出现多次打火的现象,产生这种情况的一部分原因是工程机械发动机柴油选择不合理所致,通过对市面上工程机械发动机的柴油牌号进行详细的了解,发现柴油的种类较多,不同的柴油种类的低温流畅感、蒸发性能、发火性能等有所不同。比如-50号柴油、0号柴油、-35号柴油、-10号柴油等,其中-50号柴油级别最高,一般运用于军事机械中;-35号柴油适用于我国北方严寒地区使用等等,但是在实际工程机械柴油选择中,往往由于认知不清晰或出于成本等问题,导致柴油型号选择不合理,导致工程机械发动机无法顺利启动,对于此应熟知不同的柴油型号具有不同的性能,对其有一个正确的认知,根据工程机械操作环境,并结合发动机本身的性能等情况来合理的选择,以此保证燃油的合理性,避免以为柴油型号不合格,产生“挂蜡”堵塞,导致工程机械发动机冷启动出现问题,无法顺利启动。

1.2 工程机械发动机燃油滤清器结冰或堵塞

通过对工程机械发动机的结构原理来进行查看,发现机械发动机中有燃油滤清器,燃油滤清器是保证燃油纯度,减少燃油杂质的器具,但是如果在温度环境低下的环境下,燃油滤清器就会处于低迷的工作状态中,性能降低,甚至还会产生结冰的现象,这样一来就会造成燃油滤清器内部滤芯出现冰冻现象,无法保障柴油的流通,在这种情况下,很难一次性顺利的打火。通常下,在寒冷的冬季这种情况比较多发,是一种自然客观现象所引起的工程机械发动机性能降低的现象,人为很难控制这种现象的发生。如果在这种情况下,工程机械柴油机燃油清洁度较低,更会加剧这一情况的发生,而目前很多工程机械柴油质量差,清洁度不达标,所以也加剧了这一现象的发生。

1.3 工程机械发动机喷油压力不稳定

通过阅读相关的文献研究资料,并结合发动机喷油压力来看,工程机械发动机喷油压力需要不低于22兆帕压力下才能发动,如果工程机械喷油器压力低于这个压力值,就会产生喷油器漏油、雾化情况不佳、喷油量超标等不合理现象,这些现象的产生会导致能够燃烧的汽油气体质量不达标,使其处于不合理的燃气温度,严重者还会产生“烟缸”现象,而这对发动机顺利启动极其不利。其次也会有压力高的情况,也会产生不良的现象,比如喷油器喷油量少,或者出现不喷油的现象,而在这种情况下,无法保证燃油混合气燃烧质量,导致出现工程机器发动机无法顺利启动。但是在现实工程机械发动机冷启动的过程中,很少按照工程机械发动机说明书中的原理来考虑问题,并按照说明书中的内容进行冷发动机操作,导致燃油器压力不满足发动机冷启动要求,因此无法保证工程机械发动机顺利的完成启动。

1.4 工程机械发动机喷油质量下降以及预热系统损坏

工程机械发动机冷启动状态下,很难顺利的启动,在这种情况下会存在打火频繁的现象,频繁的机械发动机打火的状态下,会导致喷油器外形发生损坏现象,导致喷油器的喷油角度发生改变,从而无法保证工程机械喷油质量,造成了发动机无法顺利的启动。其次机械发动机冷启动受温度情况非常严重,如果发动机的预热系统无法保证供热,使热量通过管道实现热量传输,就容易造成发动机冷启动因预热不达标,而产生发动困难的现象。此外在工程机械发动机启动困难的情况下,没有查看预热系统,将预热不足考虑在发动机冷启动困难的范围内,而一些工程机械发动机所用年限较长,导致预热系统内部零部件出现了老化,性能降低的现象,进而产生加热性能变差,从而无法保证机械发动机顺利启动。总之发动机冷启动是一个系统、复杂的问题,受很多因素的影响,通过以上的几点分析,可以明确的是机械发动机启动不畅的的主要原因是由于温度原因,而温度原因的控制受客观因素影响较强,所以很难把控,对此根据以上存在的问题,研究出了以下解决方式。

2  工程机械发动机冷启动问题解决方法分析

2.1 发动机进气预热

通过以上分析,可以看出工程机械发动机冷启动困难主要的原因是由于温度原因,对此应首先要保证发动机预热系统的正常运行,根据目前市面上的工程机械发动机预热原理来看,主要分为两种方式预热,一种是通过火焰进行预热;一种是通过电加热的方式进行预热,这些是工程机械发动机的辅助配置,因为一些地区由于气候原因,受温度影响较小,所以无需此项配置,对此在选择机械设备的时候应根据机械设备应用区域来进行合理选择。这两种预热方式各有其优势,其中电气预热主要是通过电来对内部的格栅来保证温度,这种加热方式简单,而且不会产生气体排放,也不会运用到氧气,加之预热结构简单,被广泛的应用到工程机械发动机冷启动预热系统中,但是由于采用的是电加热,所以也会产生较大的电能消耗,长期使用会导致电池性能降低;火焰加热需要耗费燃油,在加热过程中需要保证一定的氧气量,而且还会产生废气问题。因此需要综合工程机械设备应用情况、应用场景情况等多方面因素来考虑发动机冷启动问题,以此保证发动机冷启动顺利的进行。

2.2 对工程机械发动机进行保温

工程机械发动机之所以冷启动困难,是由于温度情况所致,虽然对发动机进行加热会有效的解决工程机械发动机启动困难的问题,但是从工程机械发动机的构成、启动原理来看,需要对工程机械发动机整体进行保温,使其处于一个合理的温度环境下,以此保证工程机械发动机零部件的灵活性,为顺利的启动发动机提供有利条件。对此主要采用的方法有以下几种,第一,针对工程机械发动机的水箱进行保温,通过为水箱加上保温套,或者通过外界保温措施,来保证水箱温度;第二,在温度較低的情况下,工程机械发动机冷却系统容易冰冻,产生回流速度慢的现象,对此为了减少这一现象的发生,可以加入防冷冻液,以此保证液体的流畅性。此外还可以将排水管设置在燃油箱附近的位置,以此利用燃油箱预热来保证燃气管温度。

2.3 保证工程机械柴油型号选择合理,提高工程机械设备燃油清洁度

工程机械柴油发动机柴油型号不合理会导致燃油性能下降,导致无法保证机械发动机正常启动,在这种情况下应根据工程机械作业情况来合理的选择工程机械柴油型号,保证柴油型号的合理性,以此减少因柴油型号不合理而引发的发动机启动困难问题。其次从以上对机械设备柴油发动机冷启动困难的现象进行汇总,得知柴油机燃油清洁度不佳也是导致工程机械发动机冷启动困难的主要原因,对此应正视此问题,从以下几个方面来着手解决:第一,注重燃油系统的维修保养,设置定期检修保养计划,时刻关注燃油系统性能问题。第二,重视燃油系统老化问题,对老化的管道及时更换,避免因为燃油系统中由于老化原因出现表面层物质脱落现象,从而引发油管不畅问题的发生。第三,为了有效的对柴油中所含的杂质进行有效的分离,可以提前将柴油放在容器中,进行杂质脱离工作,以此减少柴油杂质问题,减少工程设备在冷启动中蚕豆的燃油管堵塞问题。

2.4 燃油加热器

通过以上分析可以看出压力不足也是导致工程机械设备冷启动问题的原因之一,鉴于此应从以下两点来保证工程机械设备压力问题,一方面是按照工程机械设备说明书来启动发动机,保证喷油器压力合理,以此减少压力不足而产生的发动机冷启动困难问题;另一方面是采用合理的燃油加热器,来保证机械设备冷启动压力充足,对此应选择燃油加热器的方式来进行防冻液加热,尤其是在温度较低的情况下,工程机械内部发动机流畅感不强,容易产生凝固现象,压力也会降低,在这种情况下燃油加热器的应用能够有效的减少发动机运行阻力,提高内部液体流动的通畅性,进而实现压力的提升,保证工程机械设备的顺利启动。通过阅读相关的文献资料,并参与了多项燃油加热器加热实践,得知燃油加热器设备对保证工程机械设备发动机冷启动顺利进行具有重要的作用,加之环境适应能力强,所以广泛的应用到工程机械设备中,但是值得考虑的是燃油加热器的成本问题,国外的成本价格在10000元左右,国内在3000元左右,加之安装占地、耗时,以此需要综合衡量工程机械设备的实际使用情况,来做好科学的判断,以此保证工程机械设备正常的使用。

2.5 其他注意事项

通过以上对工程机械发动机启动问题的研究中发现,发动机冷启动产生困难的原因很多,影响因素也很多,鉴于此应从多方面进行考量,以此减少冷启动问题的发生,为提高工程机械发动机启动性能提供有利条件,对此应从以下几个方面进行考虑:第一,保证发动机燃油系统原料的合理性,比如防冻液、柴油型号等,以此降低燃油阻力,保证柴油质量;第二,采用电气方式的预热系统,应注意电池的选择,保证电池蓄电量,以此由于供电不稳定,导致无法正常预热,影响工程机械冷启动;第三,注重对发动机的保养,应制定发动机保养维修计划,定时对工程机械发动机进行检修,并做好发动机内部的清洁工作,以免产生大量的杂质问题,引起燃油管堵塞问题;此外一些性能较差的老旧发动机启动,需要借助其它的辅助方式完成启动,而不是强行启动,以防出现发动机损坏无法正常启动。

3  结束语

工程机械设备发动机冷启动问题主要由于温度原因所致,因此无法保证发动机正常启动,鉴于此应明确当前工程机械发动机冷启动问题,根据存在的发动机燃油牌号不符合标准、燃油滤清器结冰或堵塞、喷油压力不稳定、喷油质量下降以及预热系统损坏等问题来提出针对的解决措施,科学的选择预热方式,保证柴油型号合理,并满足相应的清洁度需求,以此提高低温环境下的发动机启动效率,保证工程机械设备的顺利运行。

参考文献:

[1]陈立强,金丹,王清锴,张洋.极寒型推土机的设计研究[J].建筑机械化,2016(01).

[2]李静.GR180H高原沙漠型平地机[J].工程机械,2010(06).

[3]吴社强.柴油机低温冷起动方法探讨[J].柴油机,2003(02).

[4]周龙保.内燃机学[M].机械工业出版社,1999.

作者:梁皓

多配置发动机工程机械论文 篇3:

工程机械噪声原理与控制要点分析

摘要:工程机械噪声的存在不仅会造成部分机械部件的早期疲劳损坏,降低工程机械的使用寿命,而且会对人体造成很大的危害,如听力下降、注意力分散、失眠、神经紧张等,因此做好工程机械噪音的控制是非常必要的。文章从工程机械噪声的发声原理出发,对其控制要点进行了分析和探讨。

关键词:工程机械噪声;噪声原理;噪声控制要点;发声原理;结构振动噪声;空气动力噪声 文献标识码:A

从物理学方面分析,噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音;从生物学方面分析,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音以及对人们想要听到的声音产生干扰的声音都属于噪声,因此噪声的来源是非常广泛的。而在工程机械领域,噪声可能会引起操作者疲劳,导致事故的发生,所以噪声是对工程机械性能进行评价的重要指标,需要相关技术人员的重视。

1 工程机械噪声的危害

在当前工业化社会,噪声危害已经成为影响人们身心健康的重要危害之一,受到了社会各界的广泛关注。而对于工程机械噪声而言,其危害主要表现在三个方面:(1)对于人体健康的危害。对于正常人而言,如果周边环境长期存在着强烈的噪声,则其听力系统必然会受到影响,造成听力下降甚至耳聋等问题。同时,噪声的存在还可能损害人体的其他技能,导致血压升高、注意力分散、神经紧张、失眠等症状;(2)会导致驾驶员迅速疲劳,影响工程机械的作业安全;(3)对于工程机械而言,噪声大都是由振动现象引发的,振动的存在可能会导致机械内部相关部件的损坏,降低工程机械的使用寿命。因此,做好工程机械的噪声控制,直接影响着工程机械产品工作的安全性、平顺性和耐久性,需要相关人员的重视,做好噪声的控制工作。

2 工程机械噪声的发声原理

工程机械噪声的发生原理源于振动,包括结构振动噪声、空气动力噪声等,这里对其分别进行分析。

2.1 结构振动噪声

工程机械发动机的结构振动噪声主要是发动机在工作状态下,内部燃烧过程及相关结构件振动所引发的噪声,这些噪声可以经发动机连接件向周边辐射,从而被人体接收。按照噪声的发声原理,可以将结构振动噪声分为以下两种:(1)机械噪声:多是发动机在运转过程中,零部件之间相互碰撞所产生的噪声,也包括曲轴周期性运动过程中,交变力会在零部件上产生相应的弹性变形所引发的噪声,其中最大的机械噪声源是活塞敲击气缸壁产生的噪声;(2)燃烧噪声:发动机运转过程中,燃料的燃烧会导致发动机活塞缸内部的气体压力升高率会在极端的时间内迅速增大,从而对相关结构件,如气缸盖、曲轴、活塞等产生相应的冲击性荷载,发结构振动而导致的噪声。对于柴油发动机而言,燃烧噪声是主要噪声源,噪声多为中高频成分。

2.2 空气动力噪声

工程机械中的空气动力噪声一般分为两种,即发动机的进气噪声和排气噪声,不过这只是针对一般发动机而言,如果是风冷式发动机,则空气动力噪声还应该包括冷却风扇的工作噪声;如果机械中装备有涡轮增压器,还包括了增压器工作时的辐射噪声。一般来讲,空气动力噪声的来源主要有以下三个方面:(1)在进排气管中,流动的气流压力脉动所产生的中低频噪声;(2)进排气流高速流经管路截面时,会形成相应的涡流,进而产生高频涡流噪声;(3)气缸内部气体的扰动以及进排气门的快速关闭和开启,会在进排气系统中产生相应的动力振动,产生相应的噪声。

以进气噪声为例,其可以细分为涡流噪声、气缸共振噪声、周期性压力脉动噪声以及进气管气柱共振噪声,不同的噪声产生的机理也各不相同。涡流噪声主要是高速气流流经气门流通截面时,形成的涡流引发的高频噪声;气缸共振噪声是气缸内气压压力波所激发的共振引起的,与气缸的容积、进气管直径及长度有着密切的联系;周期性压力脉动噪声则是由于新鲜空气进入进气管后,气门在开闭过程中会产生周期性的压力脉动,由空气密度变化引起的噪声。

3 工程机械噪声的控制要点

针对工程机械噪声的发声原理及危害,相关技术人员应该充分重视起来,加强对于噪声的控制,保证工程机械工作的安全性和稳定性。

3.1 对发动机噪声的控制

相关统计分析表明,在现代化工程机械中,发动机是主要噪声源,做好发动机噪声的控制是非常关键的。在2010年,我国实施的新的工程机械噪声国标《土方机械噪声限值》(GB 16710-2010),明确了工程机械噪声控制的相关标准,可以以此作为参考,做好发动机噪声的控制。

首先,应该对发动机进行合理设置。通过合理配置发动机与机架连接位置减震块的阻尼和刚度,可以有效减少发动机在工作中产生的振动,通过车架向驾驶室和外壳板件的传递,能够减少驾驶室的振动,防止驾驶室二次振动产生的辐射噪声。同时,可以在保证发动机散热性能的前提下,使用耐热吸音材料,对其进行密封,将噪声限制在发动机罩壳内,降低噪声源的辐

射性。

其次,对于排气噪声,可以配置相应的消声器,对辐射产生的噪音进行削减,这也是降低排气噪声最为简单、最为有效的方法。如果技术条件和资金条件允许,也可以对进排气噪声通道进行相应的改善和优化,保证管道内壁的光滑通畅,从而有效降低进排气噪声。

最后,对于燃烧噪声,结合其产生机理可知,控制噪声的主要手段是对气缸内气体压力升高率的控制。工程机械在工作过程中,如果转速升高,活塞的散热损失和漏气损失减少,则气缸内的压力和温度会迅速增加,喷油压力提升,燃烧室内部的空气剧烈扰动,快速形成混合气体,在着火延迟期内,形成的可燃混合气的数量也会增大,可能会形成多个着火点,从而使得发动机工作粗暴,产生噪声。对此,应该对喷油提前角进行合理设置,对喷油规律进行有效控制,进而控制速燃期内气体压力的升高率,减少着火延迟期内可燃混合气的数量,实现对于燃烧噪声的削减和控制。

3.2 对驾驶室噪声的控制

对于存在驾驶室的工程机械,如果不能对驾驶室内部的噪声进行有效控制,则可能会在相对密闭的环境中形成混响声场,不仅会影响操作人员的身心健康,还会降低其注意力,导致驾驶员迅速疲劳,影响作业质量和作业安全。针对驾驶室与发动机的相对位置,一般来讲,对于驾驶室噪声的控制,主要包括吸声隔音、密封处理、结构设计等。例如,可以在驾驶室底板的缝隙处嵌入弹性良好的吸声隔音材料,如聚氨酯泡沫塑料等,对其进行密封处理;可以在驾驶室下方发动机位置的地板上,设置相应的吸声材料;可以在驾驶室与车架之间设置相应的减震器;可以对驾驶室的板件尺寸、质量、刚度等参数进行调整和改进,在安装过程中,加强板件叠加处的刚度,减少由于振动造成的二次辐射声援,从而对驾驶室内部的噪声进行有效控制。

4 结语

总而言之,在科技发展的带动下,工程机械在各个领域都得到了非常广泛的应用,作为评价工程机械性能的重要指标。噪声所产生的危害是非常巨大的,需要相关技术人员加以重视,从噪声发声原理出发,切实做好噪声的控制工作,推动工程机械产品的稳定健康发展。

参考文献

[1] 周龙刚,赵金鹏,孟祥龙.工程机械噪声原理与控制策略浅析[J].工程机械文摘,2012,(6).

[2] 蒋真平,周守艳.工程机械噪声与控制分析[J].建筑机械,2007,(7).

[3] 卓凯,刘玮,李敬明.工程机械噪声产生的原因与控制分析[J].工程机械文摘,2012,(1).

作者简介:曾庆钊,男,湖南衡南人,中国中铁四局集团第五工程有限公司工程师,研究方向:机械设计制造及其自动化。

(责任编辑:黄银芳)

作者:曾庆钊

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