专利名称：适用于风冷发动机噪声检测的低噪声供风系统的制作方法
技术领域：
本发明属于发动机噪声的测试技术，具体涉及到风冷发动机噪声检测的供风系统。
背景技术：
各种车辆发动机的排放和噪声污染是世界各国城市污染的主要源泉之一，对人民的生活质量、身心健康造成了很大的影响和危害。在城市噪声污染中，75％是来源于以内燃机为主要噪声源的交通运输噪声。国外工业发达国家自60年代末和70年代初纷纷以法规和标准的形式来控制车辆的噪声。我国也在80年代中期后，分别制定了汽车、摩托车、发动机的噪声测试以及评价的标准。按照国家标准，对发动机的噪声测试主要是在半自由声场的消声实验室中进行，并且规定本底噪声必须小于发动机噪声6分贝以上。对于像摩托车发动机以及其它风冷发动机在进行台架试验时需要提供供风系统，以模拟道路行驶时空气流动的状态对发动机进行冷却。但是实验室供风系统由于风机的噪声以及空气流动的噪声非常大，尤其是在发动机标定工况时，发动机的热负荷达到最大，为了保证冷却，需要将供风量调节到最大，此时供风系统的噪声与发动机自身的噪声非常接近，甚至高于发动机的噪声。目前解决此问题的办法是在发动机达到标定工况时，突然关闭供风系统，然后进行噪声测试。但是该办法所能提供的测试时间非常短暂，仅几秒钟的时间，发动机的温度立刻升高。为了完成一个发动机标定工况时声功率级的测试，这个过程需要重复多次，并且由于难于控制发动机的温度，极易造成发动机的损坏。
发明内容
针对上述发动机标定工况声功率级检测所存在的问题，本发明的目的是提出一种用于风冷发动机噪声测试的低噪声供风系统。可以使内燃机在半自由声场消声实验室中进行风冷发动机噪声测试时，有效降低供风系统的噪声，使本底噪声低于发动机噪声10个分贝以上，使噪声测试能在较低的本底噪声环境中进行。
以下结合附图对本发明的技术方案予以说明。本发明提出的低噪声供风系统的组成如图1所示；噪声室中供风系统的布置如图2所示。适用于风冷发动机噪声检测的低噪声供风系统主要由风机1、驱动电机2、风道3、温度传感器5、电机转速调节器8、水管9以及水量调节阀10等组成。其中由风机1、风机驱动电机2、风道3、以及电机转速调节器8组成供风系统；由水管9、水流调节阀10、以及雾化出水口4组成雾化水供应系统；由温度传感器5、温度显示7组成测温系统。风机1及驱动电机2置于噪声室11的外面，风机的风道3穿于噪声室内。实验风冷发动机6置于风道出口的中心线部位。为了良好的吸收噪声，在噪声室的内壁(四壁包括顶部)装有吸声尖劈。风冷发动机的排气通过排气管12排出噪声室外。风道3的中部装有水管9及水量调节阀10，水管的末端装有雾化出水口4。在不供应雾化水的情况下，完全靠风机供应冷却风来模拟道路行驶时空气流动的状态对发动机进行冷却。通过调节电机转速调节器8改变风机的供风量，以调整或改变发动机的工况，使被测试的风冷发动机达到规定的热平衡状态。温度传感器5的输入端安装在风冷发动机的缸盖，输出端接至温度显示器7，以记录发动机在不同工况下的表面温度。电机转速调节器8直接与电机相接。但在该情况下对风冷发动机冷却时供风系统的噪声是非常大的，通常不能满足噪声测试的要求。低噪声供风系统的实现主要是通过水管9供应冷却水，由水量调节阀10控制水流的大小，使雾化出水口4喷出雾化的水滴。通过安装在发动机表面的温度传感器5和温度显示器7反馈发动机的表面温度，通过调节电机转速调节器8来降低风机的转速和流量，通过调节水流调节阀10来控制雾化出水口4的水雾的大小(图1中阴影部分为水雾)，使发动机表面温度控制在该工况下所规定的温度。由于雾化出水口4安装在风道3中，在风的吹动下冷却风和雾化水滴的混合流吹向被冷却的风冷发动机表面。雾化水滴可以降低冷却风的温度，并且雾化水滴吹向发动机表面会进一步蒸发，从而有效冷却风冷发动机的表面。此举对风机供风量的要求降低，因为供风系统的转速和供风量的大小直接影响到供风系统的噪声，所以降低风机的转速和流量可以降低供风系统的噪声。在保证风冷发动机得到有效冷却的前提下，本发明可以实现供风系统的噪声控制在低于发动机噪声10个分贝以上的低噪声目标。
本发明的有益效果及优点在于，采用雾化水作为冷却介质后，在较低的成本下方便地实现供风系统的低噪声效果。
附图1为本发明的低噪声供风系统示意图；附图2为噪声室中供风系统的布置图。
其中1-风机；2-驱动电机；3-风道；4-雾化出水口；5-温度传感器；6-实验风冷发动机6；7-温度显示器；8-电机转速调节器；9-水管；10-水量调节阀；11-噪声室；12-排气管。
具体实施例方式
为了验证本发明所提出的低噪声供风系统的降噪效果，在天津大学内燃机国家重点实验室对摩托车发动机台架的供风系统进行了实验。
在实验测试中，温度传感器5安装在风冷发动机6的表面(具体位置)。在不供应雾化水的情况下，完全靠风机供应冷却风来模拟道路行驶时的迎风状态，对发动机进行冷却。通过变化发动机的工况，同时调节风机的供风量，使被测试的风冷发动机达到规定的热平衡状态。
本实施例所采用的风机1为离心式风机，安装在噪声室外，风机的出风口通过风道引入噪声室中对摩托车发动机进行冷却，实验所用的摩托车发动机为150排量的单缸风冷汽油机。通过关闭供风系统，快速测得在标定工况下的发动机1米噪声为93.5分贝。在供风系统正常工作时测得发动机的1米噪声为96.1分贝。经计算说明供风系统的噪声为92.6分贝。试验时测试发动机表面的温度来控制水雾的喷量以及调节风机的供风量，在保证发动机表面温度在规定的温度的情况下，将发动机停机，测试供风系统的噪声。通过调节水流调节阀10控制雾化出水口4的水雾的大小，使发动机表面温度控制在该工况下所规定的温度。测试表明，在水量调节阀10为30％开度时，供风系统的噪声为75.2分贝，降低噪声17.2分贝；在水量调节阀为50％开度时，供风系统噪声为67.6分贝，降低噪声25分贝。在水量调节阀为100％开度时，供风系统噪声为53.8分贝，降低噪声38.8分贝。
权利要求
1.适用于风冷发动机噪声检测的低噪声供风系统，主要由风机(1)、驱动电机(2)、风道(3)、温度传感器(5)、电机转速调节器(8)、水管(9)以及水量调节阀(10)组成，其特征是将风机(1)及驱动电机(2)置于噪声室(11)外，风机的风道(3)穿于噪声室内，风冷发动机(6)置于风道出口的中心线，在噪声室的内壁装有吸声尖劈，排气管(12)穿出噪声室外，风道(3)的中部装有水管(9)及水量调节阀(10)，水管的末端装有雾化出水口(4)，温度传感器(5)的输入端安装在风冷发动机(6)的缸盖，输出端接至温度显示器(7)，电机转速调节器(8)直接与电机相接。
全文摘要
本发明具体涉及到风冷发动机噪声检测的供风系统。主要由风机、风道、温度传感器、电机转速调节器以及水量调节阀系统组成。风机置于噪声室外侧，风冷发动机置于风道出口的中心线，在噪声室的内壁装有吸声尖劈。风道中装有水管、水量调节阀及雾化喷水口。温度传感器安装在风冷发动机的表面其输出端接至温度显示器。低噪声供风系统的实现主要是通过雾化喷出的水滴有效冷却风冷发动机的表面，从而降低了供风量，在保证风冷发动机得到有效冷却的前提下，本发明可以实现供风系统的噪声控制在低于发动机噪声10个分贝以上的低噪声目标。从而解决了发动机在标定工况下声功率级检测所难以克服的问题。
文档编号G01M15/00GK1598501SQ20041002016
公开日2005年3月23日 申请日期2004年7月27日 优先权日2004年7月27日
发明者舒歌群, 梁兴雨, 卫海桥, 饶里 申请人:天津大学