- 售后服務(wù)
康明斯客戶服務(wù)熱線
13600443583靜音箱式柴油發(fā)電機(jī)組降噪與散熱的綜合控制
1、靜音箱式柴油發(fā)電機(jī)組降噪與散熱的綜合分析
（１） 散熱分析
靜音發(fā)電機(jī)組的散熱方式設(shè)計(jì)為全水冷散熱，對(duì)機(jī)組發(fā)熱的部件柴油機(jī)、消聲器、發(fā)電機(jī)、交流變換器以冷卻液為熱交換介質(zhì)，通過(guò)外置散熱器進(jìn)行散熱。由于柴油機(jī)在正常工作時(shí)，循環(huán)水進(jìn)口水溫一般設(shè)計(jì)在８０℃～９０℃之間，此溫度不適宜水冷發(fā)電機(jī)和交流變換器散熱。因此冷卻系統(tǒng)需設(shè)計(jì)為相隔離的兩路，冷
卻液循環(huán)示意如圖３所示。
ａ．散熱器———柴油機(jī)———消聲器———散熱器；
ｂ．散熱器———交流變換器———發(fā)電機(jī)———散熱器。
（２） 噪聲分析
按噪聲的成因，機(jī)組隔聲罩內(nèi)的噪聲大致可分為三類：
ａ．空氣動(dòng)力性噪聲：它是由氣體振動(dòng)而產(chǎn)生，此類噪聲主要是發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣噪聲；
ｂ．機(jī)械性噪聲：它是由于機(jī)組工作時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)而產(chǎn)生，機(jī)組一般都是通過(guò)減振器與機(jī)架連接，盡管有減振措施，仍會(huì)造成隔聲罩內(nèi)局部共振，產(chǎn)生低頻噪聲；ｃ．空腔共鳴：由于機(jī)組振動(dòng)而向隔聲罩輻射的聲波，在遇到障礙物反射回來(lái)時(shí)，二次激勵(lì)誘發(fā)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，形成空腔共鳴。
2、靜音箱式柴油發(fā)電機(jī)組降噪與散熱的綜合設(shè)計(jì)
（１） 散熱
由于冷卻系統(tǒng)為隔離的兩路，因此散熱器需設(shè)計(jì)為相隔離的兩層，其原理為采用強(qiáng)制風(fēng)冷的冷卻風(fēng)首先冷卻下層交流變換器和發(fā)電機(jī)水路的循環(huán)水，其次冷卻上層柴油機(jī)和消聲器水路的循環(huán)水。同時(shí)為適應(yīng)
高原的環(huán)境使用，設(shè)計(jì)專門的泄壓閥保證冷卻水沸點(diǎn)。
（２） 降噪
要控制噪聲，首先要從減小聲源的噪聲著手。由于機(jī)組排氣采用消聲器，對(duì)機(jī)組的振動(dòng)采用減振器，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要使固有頻率隔開(kāi)。為抑制機(jī)組聲源的傳播，有效的辦法是減小開(kāi)口間隙或采取密封及迷宮式結(jié)構(gòu)。在靜音機(jī)組的噪聲綜合治理中，除對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的消聲器進(jìn)行合理設(shè)計(jì)外，還采用減振、隔聲罩的吸聲阻尼、隔聲罩的隔聲等措施。
ａ．消聲
水冷消聲器是機(jī)組設(shè)計(jì)的主要降噪措施之一。對(duì)柴油機(jī)燃燒廢氣設(shè)計(jì)專門的冷卻管路，進(jìn)行充分的水冷卻，使其溫度降低，壓力降低，再設(shè)計(jì)合理的擴(kuò)張室，幾次擴(kuò)張后排出尾管，達(dá)到良好的降噪效果。
ｂ．吸聲
·對(duì)傳到隔聲罩壁的噪聲，采用吸聲的辦法控制，即利用吸聲材料作為內(nèi)飾來(lái)吸收入射到其上的聲能，減弱反射的聲能，從而降低機(jī)組的噪聲。
多孔性吸聲材料：其機(jī)理是當(dāng)聲波進(jìn)入材料表面的空腔，引起空隙中空氣和材料微小纖維的振動(dòng)，由于內(nèi)摩擦和粘滯阻力，使相當(dāng)一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能。常采用的此類吸聲材料有玻璃棉、泡沬鋁、毛氈、聚氨酯泡沬塑料、巖棉板等。
孔壁吸聲材料：為了提高中、低頻聲波的吸聲系數(shù)，往往在材料上開(kāi)很多小孔，小孔背后保存有一定的空氣層，使其產(chǎn)生共振而消耗能量。它往往與多孔性吸聲材料混合使用，吸聲系數(shù)與孔徑和穿孔率有關(guān)。
ｃ．隔聲
超靜音發(fā)電機(jī)組重點(diǎn)考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲，可用各種隔聲材料和結(jié)構(gòu)來(lái)隔離。隔壁面密度越大，隔聲效果越好，但質(zhì)量要相當(dāng)大。在設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮降低噪聲的各種因素，結(jié)合吸聲材料設(shè)計(jì)隔聲罩壁結(jié)構(gòu)。即隔聲罩外壁為一定厚度的鋼板，內(nèi)飾相應(yīng)厚度的吸聲材料。
ｄ．隔振
將發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、散熱器連接成一個(gè)整體，然后通過(guò)橡膠隔振器安裝在機(jī)組底盤上，以機(jī)組底盤為基礎(chǔ)形成整體。
3、靜音箱式柴油發(fā)電機(jī)組電磁兼容設(shè)計(jì)
由于發(fā)電機(jī)組與大量無(wú)線通信設(shè)備同車安裝使用，要使系統(tǒng)能夠兼容工作，機(jī)組電磁干擾控制便成為設(shè)計(jì)關(guān)鍵內(nèi)容之一。經(jīng)分析，機(jī)組主要的傳導(dǎo)源和輻射源為交流變換器和發(fā)電機(jī)。因此在對(duì)交流變換器、發(fā)電機(jī)、隔聲罩等部件設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮其電磁屏蔽及濾波，主要設(shè)計(jì)措施如下：
（1）交流變換器各功率器件設(shè)計(jì)完善緩沖與吸收電路，在降低功率器件的電應(yīng)力的同時(shí)，可有效降低功率級(jí)的電磁干擾；同時(shí)對(duì)交流變換器外罩進(jìn)行密閉性設(shè)計(jì)，外罩四面采用焊接結(jié)構(gòu)，只保留一面用來(lái)拆裝交流變換器，此面采用緊配合的止口連接，進(jìn)一步降低電磁輻射。
（2）發(fā)電機(jī)所有開(kāi)口進(jìn)行電磁屏蔽設(shè)計(jì)。在發(fā)電機(jī)的所有開(kāi)口處加裝匹配的波導(dǎo)板，發(fā)電機(jī)輸出連接采用電連接器。機(jī)組的發(fā)電機(jī)、交流變換器、控制箱、充電發(fā)電機(jī)、機(jī)組輸出接口等連接電路在適當(dāng)位置設(shè)置濾波器進(jìn)行濾波。
（3）對(duì)隔聲罩的所有結(jié)合部位進(jìn)行屏蔽設(shè)計(jì)。對(duì)箱體的底板、底架端部、機(jī)箱上蓋、輸出箱安裝法蘭等使用不銹鋼材料；機(jī)組所用的橡膠條，全部采用具有電磁屏蔽作用的導(dǎo)電硅橡膠條；在進(jìn)氣口加裝通風(fēng)波導(dǎo)板；在隔聲罩與散熱器的各水路接口處加裝通風(fēng)波導(dǎo)板。
（4）靜音發(fā)電機(jī)組在設(shè)計(jì)控制電路時(shí)，采取電磁輻射源較大與電磁輻射源較小部件進(jìn)行隔離設(shè)計(jì)，易于機(jī)組的電磁屏蔽及濾波設(shè)計(jì)。
３ 結(jié)束語(yǔ)
總之，對(duì)水冷發(fā)電機(jī)組進(jìn)行超靜音設(shè)計(jì)，應(yīng)從噪聲的傳播途徑入手，綜合采用隔聲、吸聲、消聲等降噪措施，切斷或衰減噪聲的傳播，同時(shí)采用有效的散熱方式，在滿足輸出功率的前提下，達(dá)到超靜音目的。