汽油机燃油管道水击振动噪声分析

简介

运用平面波理论分析了燃油管道水击振动产生的机理,计算了3缸机和4缸机不同压力和温度下水击波频率、共轨管声腔模态频率;利用有限元方法计算了燃油管总成声腔模态频率和振型、管道结构模态频率和振型;利用格子波尔兹曼方法(lattice Boltzmann method,LBM)模拟分析了第1缸喷油器针阀关闭后共轨管内水击波压力分布规律和第1缸~第4缸喷油器针阀分别关闭引起的共轨管轴向力变化规律。结合测量数据分析了共轨管水击振动噪声随发动机运行工况、管道结构、流场结构、声腔模态变化的规律。分析结果表明:喷油器针阀关闭产生的水击波压力引起的轴向冲击力冲击共轨管端产生振动噪声。振动噪声主要发生在靠近共轨管端部(即3缸机第1缸、第3缸,4缸机第1缸、第4缸)的喷油器针阀关闭后,与燃油管道声腔模态声压分布有关。水击振动噪声频率与管道结构模态振型和频率有关,水击振动噪声随发动机工况变化而变化,在共轨管与喷油器针阀之间的流道上设计合适的阻尼孔能有效衰减水击波能量,降低或消除共轨管端水击振动及其引起的敲击声。