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减小发动机的噪声

时间:2022-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:空气经过狭窄的吸气管进入发动机的汽缸中时会产生噪声。空气净化器安装在空气吸入口附近,用于防止进入发动机的空气中掺杂尘土和灰烬。使用轻油作为燃料的柴油发动机会产生更大的燃烧声,这是因为其下压活塞的力比汽油发动机强。最近,小型汽车上的柴油发动机为了避免一次产生很大的力,采用了在一次燃烧中将燃料分几次喷射到汽缸中的方法。因此即使是搭载了柴油发动机的小型汽车,其舒适度也高于以往。

追随发动机的运转顺序来确定噪声出处,首先会听到发动机的汽缸吸入空气时产生的“嗖嗖”的声音,我们称之为进气声。空气经过狭窄的吸气管进入发动机的汽缸中时会产生噪声。

进气声的减小由空气净化器负责。空气净化器安装在空气吸入口附近,用于防止进入发动机的空气中掺杂尘土和灰烬。它由类似于滤纸的孔隙较大的纸和海绵制成,在空气进入发动机的汽缸之前,负责去除空气中的污垢并吸收噪声。空气净化器与吸收排气声的消音器作用相同,都是通过暂时阻止空气的流动来减弱噪声的,类似于发出“呼呼”吼叫声的大风穿过树林时会变成“沙沙”的轻风般的感觉。

进气后曲轴和凸轮轴开始转动。在第2章中我讲过,传动带传递发动机曲轴的旋转,带动凸轮轴,从而开闭进排气阀,不知你还记不记得。传动带中使用了橡胶和金属链,但金属链的噪声很大。使用链条的普通自行车噪声也要大于使用传动带的自行车。

那为什么还要用噪声很大的金属链呢?这是因为比起由橡胶和纤维制成的传动带,金属链更加牢固、不易断。特别是在马力较大的发动机中多使用金属链。因此,既然使用了金属链,就要忍耐一些噪声。

但是如果在链条的内侧覆盖上一层薄薄的橡胶和树脂,就能减小噪声。我们把这种链条称为无声链,但它既费工夫又费财力。由于搭载大马力发动机的都是高级汽车和跑车,因此售价都比较高,也就可以做这项工作。

比赛用的发动机采用的既不是金属链也不是橡胶传动带,而是齿轮组合。比赛用的发动机不仅马力大,转速也是小型汽车的2倍或2倍以上。虽说是金属链,但当发动机转速过高时金属链可能会伸长或断裂。因此比赛用发动机选择的是更值得信赖的齿轮组合。使用齿轮会增大噪声,但在比赛用车中,比起舒适性更看重的是在比赛中胜出。由于比赛用发动机的排气声未经消音[19],所以一般不会注意到齿轮啮合的噪声。

包裹在汽缸外围的被称为汽缸体的金属部分,可以在一定程度上吸收发动机内因汽油燃烧产生的燃烧声。这是因为燃烧是在汽缸内侧进行的,就像在室内说话时室外很难听到一样。

最后还有发动机排出的废气产生的噪声,我们耳朵能听到的噪声几乎都是废气的声音。为了减小废气的噪声,汽车安装了我在第2章中介绍的消音器。消音器内部是像迷宫一样的隔断,废气在绕迷宫的过程中势力逐渐减弱,噪声随之变小。

使用轻油作为燃料的柴油发动机会产生更大的燃烧声,这是因为其下压活塞的力比汽油发动机强(其压缩比要高2倍)。柴油特有的“嘎啦嘎啦”声就是因为其燃烧的强度而发出的声音。

最近,小型汽车上的柴油发动机为了避免一次产生很大的力,采用了在一次燃烧中将燃料分几次喷射到汽缸中的方法。这样一来,噪声和振动都得到了控制。因此即使是搭载了柴油发动机的小型汽车,其舒适度也高于以往。

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