柴油机的噪声测试(左文芝)

1、 柴油机的噪声测试左文芝摘要：本文通过实例介绍了柴油机噪声测量方法和过程，分析了存在的问题并提出了改进的建议。关键词：噪声测量点声压级声功率级误差引言柴油机在正常工作状况下，气缸内气体燃烧、进排气、柴油机部件运动、附带的油、水泵等的运动等都会产生噪声，特别是船用柴油机，由于工作环境特殊，可能会给操作者和其他长时间暴露在噪声中的人员造成生理、心理等方面的健康伤害，国家质量技术监督局发布了船用柴油机辐射的空气噪声限值（GB11879-89）和船用柴油机辐射的空气噪声测定方法（GB/T9911-1988）,要求船用柴油机制造商在设计和生产中对柴油机噪声进行控制，而精确测定柴油机噪声值对柴油机的设计、

2、生产和改进提供有效的依据。以下以我公司开发的5210ZLC5型柴油机噪声测试为例介绍测试过程。测量过程测量环境：理想的测试环境只有一个反射面（地面），无其他反射物，最好是消声室；具有坚硬平坦地面的户外开阔地；满足要求的柴油机试验车间；我们测试在柴油机试车台，车间长宽高为150X50X20米，砖混结构。柴油机的安装：要求柴油机安装在弹性支承上，柴油机不应带齿轮箱和其他被驱动的机械，否则应把结构振动和外带接卸产生的噪声作为外加噪声处理，在噪声测试时，周围其他机械噪声应尽可能小，否则视情况进行背景噪声修正。1-3测试设备：要求符合GB/3785中规定的I型或I型以上声级计，用于频谱分析的1/1或1/

3、3倍频滤波器符合GB/3421的要求，声级计经过计量部门周期校准合格，使用前用声校准器标定，我们用的是国营红声器材厂生产的ND2型声级计，配1/1倍频滤波器。1-4测点确定：假想包络柴油机的最小的一个长方体为基体（长宽高分别为ll12l），根据船用柴油机辐射的空气噪声测定方法，通过公式计算出包络柴油机并3在其上布置测量点的假想长方体，其表面作为测量表面（长宽高分别为2a2bc），测量点的数量和位置随柴油机尺寸不同而各异，测量点的数量可为9、12、15、19点等。我公司研发生产的5210ZLC5型柴油机基体为2.97mX1.345mX2.31m,布置测量点为12点，位置如图1图1柴油机噪声测量点

4、布置图计算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单位m1.5现场测量按计算好的测量点依次测量1-12点的A声级，按滤波器选频测量在线性计权下进行选择线性,测量时传声器需要正对声源的方向,时间计权特性为“慢”，要求声级计读数波动范围3dB，读取波动范围内的平均值，一般观察周期不少于4秒，测量频谱特性时，计权开关拨到“线性”档，依次选择不同的频率测量（中心频率分别为31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz、8kHz），此时指示的数据为对应频率点的声级

5、值。将测试数据记入表1表1柴油机噪声测试记录表（100%负荷率转速:750r/min功率:550kw）项目测点背景噪音dB修正值A声级dB倍频带中心频率Hz31.5631252505001000200040008000噪声值dB172.5094868386.58635.5918978741272.509594.5918890.540.587.587.583.583.5根据试验规范，该型柴油机噪声分别在90%、100%、110%工况下测量，应在柴油机工作持续稳定情况下测量。测量表面平均声压级和声功率级的计算2.1背景噪声修正因为实测声源运转时测得的声压级与背景噪声声压级之差大于10dB故按标准不

6、予修正即K=02.2测试环境修正A=aSv其中a=0.05Sv=(120X50+50X20+120X20)X2=9400又K=10lg(1+4/A/S)故K=2.0722测试表面平均声压级Lp的计算工p=10lg1/N100.1(Lpi-Kp-K2j=1式中工p-测量表面平均声压级，dB工pi-第i点测得的声压级，dBKli第i点背景噪声修正值，dBN测量总点数K2环境修正值，dB声功率级Lw的计算Lw=TLp+10lg(S/S)0式中Lw-声功率级，dB工p测量表面平均声压级，dBS测量表面面积，m2S=4X(ab+bc+ca)S基准面积，m20报告编制测量和计算数据核对无误后出具报告，报告

7、内容包括：柴油机主要参数：缸数、柴油机型号、缸径、标定功率、标定转速等；柴油机测试环境条件；声学环境；测试设备；测试数据；计算结果；测试结论、测试人员及日期；其他要说明的问题等测试存在的问题及改进的建议测试环境方面，应保持在测量过程中测试环境和声学环境相对稳定，对一台柴油机测量时，周围其他柴油机试验与调试会造成背景噪声过大或者不稳定，如我们曾经对6150型柴油机进行噪声测试，结果与南通淄柴公司测试结果有1.5-2dB的差异，分析认为是主要是测试环境不同造成的，南通实验室为半消声室结构，而我们为普通车间，今后可以考虑在允许的情况下，改善测试的测试环境和声学环境；测试设备方面，我们使用的ND2型声

8、级计为老型号，虽然经校准合格，但存在着读数精度不理想、稳定性相对不足的问题，另外由于传声器与仪器是一体的，在现场测量真正按标准找准测量点正对声源是有困难的，而且设备笨重，测试人员极易疲劳，考虑在可能的情况下考察购置较为先进的数显式声级计，传声器与仪器为分体式，带有延长电缆，能够自动存储数据等；数据计算由于公式复杂，手工计算极易出差错，尝试利用Excel电子表格自动处理数据，效果较为理想。另外在测试过程中测试人员应注意个体防护、必须佩戴相应的安全防护设施。结束语通过对多台柴油机噪声的测量，我们认为精确测试柴油机的噪声必须严格按标准计算布置测试点，保证测试环境和声学环境的相对稳定，严格按规定方法测试，才能有效保证测试结果的正确性和重复性。参