工程機(jī)械內(nèi)燃機(jī)減噪降溫設(shè)計(jì)淺議

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摘要：內(nèi)燃機(jī)被廣泛地應(yīng)用于工程機(jī)械當(dāng)中，該設(shè)備可將定量的熱能轉(zhuǎn)化為動能，達(dá)到供應(yīng)能量的目的。但是，內(nèi)燃機(jī)使用過程中也存在裝置過熱、振動頻率過高的問題，降低了內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行效果，也減少了內(nèi)燃機(jī)的使用壽命。因此，工作人員應(yīng)當(dāng)落實(shí)減噪降溫設(shè)計(jì)要點(diǎn)，通過合理、有效的方式對溫度、振動頻率進(jìn)行控制，有利于提高內(nèi)燃機(jī)的工作效率?；诖?，文章就工程機(jī)械內(nèi)燃機(jī)減噪降溫設(shè)計(jì)措施進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械；內(nèi)燃機(jī)；減噪降溫；設(shè)計(jì)；節(jié)能

0引言

內(nèi)燃機(jī)減噪降溫設(shè)計(jì)的原則是依據(jù)工程現(xiàn)場的作業(yè)情況展開探討，在不斷改進(jìn)、不斷優(yōu)化的過程中提升減噪降溫系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由此可見，為提升內(nèi)燃機(jī)的使用效率，需要工作人員鞏固機(jī)械裝置內(nèi)部溫度的平衡性，保障工程機(jī)械穩(wěn)定性，以便控制內(nèi)燃機(jī)的能量支出。另外，工程人員也需落實(shí)可持續(xù)發(fā)展及節(jié)能的管理措施，這對于提升工程的經(jīng)濟(jì)效益是有利的。

1工程機(jī)械內(nèi)燃機(jī)的工作原理

內(nèi)燃機(jī)可在自動化、智能化的控制和運(yùn)轉(zhuǎn)過程中將氣缸內(nèi)的能量進(jìn)行循環(huán)、轉(zhuǎn)化，促使氣缸內(nèi)可在進(jìn)氣、壓縮、燃燒、膨脹、排氣等操作。因此，內(nèi)燃機(jī)可將指定的能量輸送至指定區(qū)域，在曲軸、活塞的支持下提高作業(yè)的穩(wěn)定性。另外，內(nèi)燃機(jī)具有高熱效率、低體積、機(jī)動性強(qiáng)和轉(zhuǎn)速快的優(yōu)勢，故需要工作人員盡可能控制內(nèi)燃機(jī)工作所造成的噪音和高溫不利影響，提升內(nèi)燃機(jī)的工作效率[1]。

2造成內(nèi)燃機(jī)傳熱及振動噪聲的影響

2.1傳熱過高影響

內(nèi)燃機(jī)傳熱過程中會出現(xiàn)大量的轉(zhuǎn)化，故需要工作人員秉承“節(jié)能減排”的原則，在合理運(yùn)用內(nèi)燃機(jī)的基礎(chǔ)上降低內(nèi)燃機(jī)的工作能耗，有利于提高內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。因此，為降低傳熱的溫度，需要將內(nèi)燃機(jī)溫度鞏固在額定指標(biāo)內(nèi)，有利于提高整體機(jī)組的運(yùn)行效率。第一，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，需要在關(guān)鍵位置配置散熱器，明確低溫狀態(tài)下內(nèi)燃機(jī)的散熱要點(diǎn)，有利于提升內(nèi)燃機(jī)的裝置的功能性。第二，確定設(shè)計(jì)的溫度指標(biāo)，依據(jù)數(shù)值方陣對內(nèi)燃機(jī)的傳熱效果進(jìn)行評估，有利于控制內(nèi)燃機(jī)傳熱異常方面的問題。為此，工作人員應(yīng)當(dāng)融合流固耦合技術(shù)于傳熱控制中，在計(jì)算有限元數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立傳熱模型，方便在離散控制的基礎(chǔ)上得到準(zhǔn)確、科學(xué)、可靠的計(jì)算結(jié)果，進(jìn)而彌補(bǔ)內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)方面的安全隱患及缺陷因素[2]?？傊瑢鳠崴玫降臄?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)籌、整合與分析，評估內(nèi)燃機(jī)噪聲、振動方面的不利影響，可為降低內(nèi)燃機(jī)噪聲、振動方面隱患提供有效的技術(shù)、數(shù)據(jù)支持，消除內(nèi)燃機(jī)溫度升高異常方面的隱患。

2.2振動噪聲影響

內(nèi)燃機(jī)熱量轉(zhuǎn)移期間會出現(xiàn)大量的噪聲，故解決噪聲對內(nèi)燃機(jī)機(jī)組的不利影響，可提高整體機(jī)組的工作效率。因此，工作人員應(yīng)當(dāng)全面了解噪聲控制的要點(diǎn)及要求，在分析噪聲控制需求的過程中展開必要、全面的控制，快速識別噪聲的來源并給予規(guī)范性處理，達(dá)到降噪的目的。其中，可利用表面振動的模式快速捕捉噪聲的敷設(shè)指標(biāo)，進(jìn)而提高信息整合效率。另外，信息獲取過程中，工作人員也需要考慮熱量的傳遞問題以及機(jī)械元件、軸承之間的潤滑問題，以期為后期降噪、降溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持。例如可在關(guān)鍵區(qū)域加設(shè)阻尼材料，同時(shí)給予不規(guī)則力矩及耦合強(qiáng)迫振動模型的設(shè)計(jì)支持，達(dá)到基礎(chǔ)降噪的目的。

3內(nèi)燃機(jī)過熱問題的控制要點(diǎn)

為了控制內(nèi)燃機(jī)的振動及溫度增長異常方面的問題，需要設(shè)立系統(tǒng)的過熱控制處理模型，并以此進(jìn)行規(guī)范、合理、科學(xué)的設(shè)計(jì)分析，有利于減少內(nèi)燃機(jī)過熱故障方面的安全隱患問題。其中，內(nèi)燃機(jī)過熱極其容易致使裝置出現(xiàn)卡死、融化、變形等現(xiàn)象，若長期沒有給予必要的處理，會增加裝置的燃油油耗參數(shù)。因此，工作人員應(yīng)當(dāng)明確內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的產(chǎn)生原因，在重要區(qū)域配置冷卻系統(tǒng)，方便工作人員快速發(fā)現(xiàn)故障的形成原因及處理要求。例如裝置的水平位置相對降低，則表示冷卻水的含量不足，故需在短時(shí)間內(nèi)快速補(bǔ)充水分，可解決該問題的影響。若冷卻系統(tǒng)存在滲漏現(xiàn)象時(shí)，工作人員應(yīng)當(dāng)快速定位滲漏的具體位置，利用信息化技術(shù)進(jìn)行定位，方便進(jìn)行進(jìn)一步處理。最后，工作人員還應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確探尋不同裝置、系統(tǒng)過熱的誘發(fā)原因，分析散熱器、柴油機(jī)、排氣裝置的故障影響，給予有效的處理支持，再使用規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)控，可方便設(shè)備趨于正常運(yùn)行[3]。

4工程機(jī)械內(nèi)燃機(jī)減噪降溫設(shè)計(jì)措施

4.1降溫設(shè)計(jì)措施

內(nèi)燃機(jī)降溫設(shè)計(jì)前，工作人員應(yīng)當(dāng)明確不同故障、安全隱患的成因及直接影響，同時(shí)使用信息化技術(shù)監(jiān)控不同組件的故障情況，給予合理的處理協(xié)調(diào)，減少系統(tǒng)高溫對冷卻系統(tǒng)的危害。具體而言，應(yīng)當(dāng)遵循以下要點(diǎn)：第一，故障排查前，工作人員應(yīng)當(dāng)分析內(nèi)燃機(jī)故障的直接影響，尤其是系統(tǒng)故障時(shí)會產(chǎn)生大量熱能，故此時(shí)容易誘發(fā)裝置過熱，激發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行隱患。因此，工作人員應(yīng)當(dāng)側(cè)重監(jiān)控系統(tǒng)卡死的原因，了解內(nèi)燃機(jī)長時(shí)間運(yùn)行過程中過載現(xiàn)象的成因，設(shè)立有效的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行故障排查。其中，應(yīng)當(dāng)采用信息化技術(shù)分析內(nèi)燃機(jī)故障的隱患及維修方式，待明確故障后設(shè)立規(guī)范的維修、處理措施。第二，維修工作進(jìn)行中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合相關(guān)評判標(biāo)準(zhǔn)分析故障的情況，在重要區(qū)域設(shè)立短接回路，綜合性探討內(nèi)部線路的走向、配置及電能供應(yīng)問題，同時(shí)對開關(guān)、啟動裝置進(jìn)行驗(yàn)收分析，合理排查不同端口、階段的數(shù)據(jù)指標(biāo)，方便工作人員總結(jié)維修的邏輯及方式。在控制電路故障的排查、控制過程中，應(yīng)當(dāng)對接線端口的起點(diǎn)、終點(diǎn)線路的輸入及輸出參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行測試，逐一排查內(nèi)燃機(jī)溫度的恢復(fù)效果，以便快速解決內(nèi)燃機(jī)的故障問題。從綜合的角度來講，短時(shí)間內(nèi)將內(nèi)燃機(jī)的溫度控制在常規(guī)狀態(tài)下，可快速處理過熱故障隱患。在內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)后期的核查分析中，若系統(tǒng)存在滲漏情況時(shí)，工作人員應(yīng)當(dāng)利用自動化系統(tǒng)科學(xué)評估水泵、冷卻裝置的工作狀態(tài)，給予高效、穩(wěn)定的分析管理，方便技術(shù)人員快速定位并處理發(fā)熱的原因，以期提高內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第三，冷卻系統(tǒng)改造前，工作人員應(yīng)當(dāng)分析冷卻系統(tǒng)的具體位置，在創(chuàng)造穩(wěn)定系統(tǒng)運(yùn)行條件的基礎(chǔ)上提高內(nèi)燃機(jī)的工作效率，有利于提高整體裝置的使用周期。其中，應(yīng)當(dāng)注意以下要點(diǎn)：應(yīng)當(dāng)重視內(nèi)燃機(jī)材料的選擇，重視冷凍裝置材料的優(yōu)化，比如可選擇碳素鋼材料進(jìn)行加固，進(jìn)而提高改造設(shè)計(jì)的合理性。在裝置排氣功能測試中，應(yīng)當(dāng)使用內(nèi)外扣錐面接觸開關(guān)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而提高系統(tǒng)的工作效率。在此過程中，內(nèi)外扣錐面接觸開關(guān)投入前，應(yīng)當(dāng)分析材料的型號、使用環(huán)境及數(shù)量，利用科學(xué)的評估標(biāo)準(zhǔn)分析水冷卻法的應(yīng)用情況，方便在系統(tǒng)運(yùn)行前獲取更多的熱量。值得注意的是，長時(shí)間運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)的傳熱效率需要在穩(wěn)定、持續(xù)控制進(jìn)行投入管理，消除熱量傳導(dǎo)不足而降低內(nèi)燃機(jī)工作效率方面的問題。最后，冷卻系統(tǒng)的熱量指標(biāo)應(yīng)當(dāng)控制為原基礎(chǔ)的80%，可促使內(nèi)燃機(jī)始終處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)。為此，工作人員應(yīng)當(dāng)將內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部的溫度控制在90℃左右，可提高內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行效率。同時(shí)，進(jìn)入管口的水體溫度應(yīng)當(dāng)固定在80℃。一旦整體水溫在70℃內(nèi)時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)對入水口進(jìn)行加溫，同時(shí)運(yùn)用自動控制的方式在關(guān)鍵區(qū)域的水泵進(jìn)行管理，可穩(wěn)定內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行效率[4]。

4.2減噪設(shè)計(jì)措施

內(nèi)燃機(jī)噪音是象征內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行隱患的具體表現(xiàn)，為了做好噪音的預(yù)測管理，需要工作人員建立穩(wěn)定、科學(xué)的減噪設(shè)計(jì)措施，促使內(nèi)燃機(jī)趨于高效化運(yùn)行。具體而言，應(yīng)當(dāng)注意以下管理要點(diǎn)：第一，內(nèi)燃機(jī)噪聲故障排查中，應(yīng)當(dāng)在關(guān)鍵區(qū)域配置前置性裝置，促使內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部的噪聲污染得到處理。在此過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合降低噪音的法律法規(guī)，明確噪音的位置就不利影響，在降噪源頭、音量的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，尤其是要降低齒輪運(yùn)行方面的誤差問題，有利于提高和齒輪彈性剛度參數(shù)。第二，工作人員應(yīng)當(dāng)利用自動化技術(shù)預(yù)測噪音的大小，分析造成噪音的產(chǎn)生機(jī)制，給予科學(xué)、合理、規(guī)范的處理，在聲學(xué)理論的基礎(chǔ)上分析內(nèi)燃機(jī)噪音的特點(diǎn)，有利于提升降噪處理的合理性。內(nèi)燃機(jī)燃燒控制中，工作人員應(yīng)當(dāng)建立科學(xué)的處理模型，分析不同振動、噪音的傳遞函數(shù)及特征值，方便在規(guī)定區(qū)域內(nèi)快速預(yù)測圖紙的細(xì)節(jié)，進(jìn)而提高設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量。此外，運(yùn)用信息化技術(shù)對噪聲的結(jié)構(gòu)進(jìn)行評估，探討評估結(jié)果及其影響構(gòu)件，提高內(nèi)燃機(jī)噪音控制的科學(xué)性。所以，工作人員應(yīng)當(dāng)探討噪音的形成原因，利用規(guī)范、有效的工藝材料及高科技術(shù)進(jìn)行加固處理，比如可使用記憶合金、壓電涂層材料進(jìn)行鑄造協(xié)調(diào)，以便在提高設(shè)備鑄造強(qiáng)度的過程中降低噪音對內(nèi)燃機(jī)工作的不利影響。通過控制重要機(jī)組的噪音，積極落實(shí)節(jié)能減排技術(shù)，控制不同元件的噪音問題，有利于限制噪音對整體機(jī)組運(yùn)行的消極影響[5]。

5結(jié)束語

綜上所述，工程機(jī)械內(nèi)燃機(jī)使用過程會出現(xiàn)較大的功能損耗，故需要工作人員在關(guān)鍵區(qū)域建立減噪、降溫設(shè)計(jì)模型，對比出不同區(qū)域裝置、元件的運(yùn)行情況，給予必要的優(yōu)化與提升，以期提升內(nèi)燃機(jī)的工作效率。另外，現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減噪處理中，工作人員也需要統(tǒng)籌常見問題的處理計(jì)劃及模式，有利于全面降低內(nèi)燃機(jī)機(jī)組的能耗參數(shù)。

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作者:趙婧 單位:山東勝豐檢測科技有限公司