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直噴汽油機高壓燃油系統(tǒng)的振動和噪聲

汽油機高壓直噴系統(tǒng)相比噴油嘴噴射（FPI）在發(fā)動機動力輸出和燃料消耗上優(yōu)勢明顯，主要是由于其減少了泵損失和熱量散失。汽油直噴系統(tǒng)的核心是高壓燃油泵，其可將燃油噴射壓力升高到常規(guī)噴油嘴燃油噴射壓力的30多倍。盡管汽油直噴系統(tǒng)優(yōu)勢明顯，但也存在兩個缺點：一是汽油直噴系統(tǒng)由機械驅(qū)動燃油泵、高壓燃油軌道、燃油噴油器組成，增加了成本；二是由于增壓和高壓燃油的傳送，系統(tǒng)會帶來額外的固有噪聲和振動。高壓系統(tǒng)通過凸輪軸機械驅(qū)動帶來了不必要的固有噪聲，也使傳統(tǒng)意義上安靜的汽油機出現(xiàn)了類似于共軌噴射柴油機發(fā)出的聲音品質(zhì)問題。

綜述了減輕高壓直噴系統(tǒng)固有噪聲的各種措施。對于高壓油泵，采用試驗設計方法可以提高出油閥的機械設計屬性。將基于模型的控制設計方法和先進控制算法應用到實時控制器上，可減少用于控制燃油流量的電磁閥產(chǎn)生的噪聲，進而減少了進油閥的滴答噪聲。通過高壓燃油軌道和噴油器，高壓燃油經(jīng)燃油泵輸入到燃燒室內(nèi)。燃油的燃燒會使發(fā)動機產(chǎn)生顯著的結(jié)構(gòu)振動，帶來令人不悅的噪聲。通過建立燃油軌道隔離系統(tǒng)和實施燃油噴油器懸掛安裝方案可以有效降低噪聲。介紹了各組件和系統(tǒng)開發(fā)的具體細節(jié)、優(yōu)點，在發(fā)動機怠速工況下，各組件均會使汽油直噴系統(tǒng)各種特征頻率帶內(nèi)的噪聲減少2～6dB。

刊名：Procedia-Social and Behavioral Sciences（英）

刊期：2012年第48期

作者：Jonathan Borg et al

編譯：張振偉