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工程機(jī)械內(nèi)燃機(jī)減噪降溫設(shè)計(jì)淺議

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工程機(jī)械內(nèi)燃機(jī)減噪降溫設(shè)計(jì)淺議

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(dòng)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(dòng)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(duì)溫度、振動(dòng)頻率進(jìn)行控制,有利于提高內(nèi)燃機(jī)的工作效率?;诖耍恼戮凸こ虣C(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(chǎng)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(duì)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(dòng)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(dòng)性強(qiáng)和轉(zhuǎn)速快的優(yōu)勢(shì),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(dòng)噪聲的影響

2.1傳熱過高影響

內(nèi)燃機(jī)傳熱過程中會(huì)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(duì)內(nèi)燃機(jī)的傳熱效果進(jìn)行評(píng)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?,將傳熱所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)籌、整合與分析,評(píng)估內(nèi)燃機(jī)噪聲、振動(dòng)方面的不利影響,可為降低內(nèi)燃機(jī)噪聲、振動(dòng)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(dòng)噪聲影響

內(nèi)燃機(jī)熱量轉(zhuǎn)移期間會(huì)出現(xiàn)大量的噪聲,故解決噪聲對(duì)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(shí)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(dòng)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(rùn)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(dòng)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(dòng)及溫度增長(zhǎng)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(zhǎng)期沒有給予必要的處理,會(huì)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(duì)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(duì)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(huì)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(zhǎng)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(píng)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(duì)開關(guān)、啟動(dòng)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(duì)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(cè)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(dòng)化系統(tǒng)科學(xué)評(píng)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(cè)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(hào)、使用環(huán)境及數(shù)量,利用科學(xué)的評(píng)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(zhǎng)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(duì)入水口進(jìn)行加溫,同時(shí)運(yùn)用自動(dòng)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(cè)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(dòng)化技術(shù)預(yù)測(cè)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(dòng)、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(cè)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(duì)噪聲的結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)估,探討評(píng)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(duì)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(duì)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(huì)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(duì)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)。

參考文獻(xiàn):

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作者:趙婧 單位:山東勝豐檢測(cè)科技有限公司