工程机械内燃机减噪降温设计分析

赵婧

摘要： 内燃机被广泛地应用于工程机械当中，该设备可将定量的热能转化为动能，达到供应能量的目的。但是，内燃机使用过程中也存在装置过热、振动频率过高的问题，降低了内燃机的运行效果，也减少了内燃机的使用寿命。因此，工作人员应当落实减噪降温设计要点，通过合理、有效的方式对温度、振动频率进行控制，有利于提高内燃机的工作效率。基于此，文章就工程机械内燃机减噪降温设计措施进行了探讨。

Abstract： Internal combustion engines are widely used in construction machinery. The equipment can convert quantitative heat energy into kinetic energy to achieve the purpose of energy supply. However， during the use of the internal combustion engine， there are also problems of overheating of the device and excessive vibration frequency， which reduces the operating effect of the internal combustion engine and also reduces the service life of the internal combustion engine. Therefore， the staff should implement the design points of noise reduction and temperature reduction， and control the temperature and vibration frequency in a reasonable and effective way， which is conducive to improving the working efficiency of the internal combustion engine. Based on this， the article discusses the noise reduction and temperature reduction design measures of the construction machinery internal combustion engine.

关键词： 工程机械;内燃机;减噪降温;设计;节能

Key words： construction machinery;internal combustion engine;noise reduction and temperature reduction;design;energy saving

中图分类号：U269.5+5                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）21-0020-02

0  引言

內燃机减噪降温设计的原则是依据工程现场的作业情况展开探讨，在不断改进、不断优化的过程中提升减噪降温系统的稳定性。由此可见，为提升内燃机的使用效率，需要工作人员巩固机械装置内部温度的平衡性，保障工程机械稳定性，以便控制内燃机的能量支出。另外，工程人员也需落实可持续发展及节能的管理措施，这对于提升工程的经济效益是有利的。

1  工程机械内燃机的工作原理

内燃机可在自动化、智能化的控制和运转过程中将气缸内的能量进行循环、转化，促使气缸内可在进气、压缩、燃烧、膨胀、排气等操作。因此，内燃机可将指定的能量输送至指定区域，在曲轴、活塞的支持下提高作业的稳定性。另外，内燃机具有高热效率、低体积、机动性强和转速快的优势，故需要工作人员尽可能控制内燃机工作所造成的噪音和高温不利影响，提升内燃机的工作效率[1]。

2  造成内燃机传热及振动噪声的影响

2.1 传热过高影响

内燃机传热过程中会出现大量的转化，故需要工作人员秉承“节能减排”的原则，在合理运用内燃机的基础上降低内燃机的工作能耗，有利于提高内燃机的设计质量。因此，为降低传热的温度，需要将内燃机温度巩固在额定指标内，有利于提高整体机组的运行效率。第一，当内燃机运行一段时间后，需要在关键位置配置散热器，明确低温状态下内燃机的散热要点，有利于提升内燃机的装置的功能性。第二，确定设计的温度指标，依据数值方阵对内燃机的传热效果进行评估，有利于控制内燃机传热异常方面的问题。为此，工作人员应当融合流固耦合技术于传热控制中，在计算有限元数据的基础上建立传热模型，方便在离散控制的基础上得到准确、科学、可靠的计算结果，进而弥补内燃机设计方面的安全隐患及缺陷因素[2]。总之，将传热所得到的数据进行统筹、整合与分析，评估内燃机噪声、振动方面的不利影响，可为降低内燃机噪声、振动方面隐患提供有效的技术、数据支持，消除内燃机温度升高异常方面的隐患。

2.2 振动噪声影响

内燃机热量转移期间会出现大量的噪声，故解决噪声对内燃机机组的不利影响，可提高整体机组的工作效率。因此，工作人员应当全面了解噪声控制的要点及要求，在分析噪声控制需求的过程中展开必要、全面的控制，快速识别噪声的来源并给予规范性处理，达到降噪的目的。其中，可利用表面振动的模式快速捕捉噪声的敷设指标，进而提高信息整合效率。另外，信息获取过程中，工作人员也需要考虑热量的传递问题以及机械元件、轴承之间的润滑问题，以期为后期降噪、降温系统的设计提供技术支持。例如可在关键区域加设阻尼材料，同时给予不规则力矩及耦合强迫振动模型的设计支持，达到基础降噪的目的。

3  内燃机过热问题的控制要点

为了控制内燃机的振动及温度增长异常方面的问题，需要设立系统的过热控制处理模型，并以此进行规范、合理、科学的设计分析，有利于减少内燃机过热故障方面的安全隐患问题。其中，内燃机过热极其容易致使装置出现卡死、融化、变形等现象，若长期没有给予必要的处理，会增加装置的燃油油耗参数。因此，工作人员应当明确内燃机负荷的产生原因，在重要区域配置冷却系统，方便工作人员快速发现故障的形成原因及处理要求。例如装置的水平位置相对降低，则表示冷却水的含量不足，故需在短时间内快速补充水分，可解决该问题的影响。若冷却系统存在渗漏现象时，工作人员应当快速定位渗漏的具体位置，利用信息化技术进行定位，方便进行进一步处理。最后，工作人员还应当准确探寻不同装置、系统过热的诱发原因，分析散热器、柴油机、排气装置的故障影响，给予有效的处理支持，再使用规范的标准进行监控，可方便设备趋于正常运行[3]。

4  工程机械内燃机减噪降温设计措施

4.1 降温设计措施

内燃机降温设计前，工作人员应当明确不同故障、安全隐患的成因及直接影响，同时使用信息化技术监控不同组件的故障情况，给予合理的处理协调，减少系统高温对冷却系统的危害。具体而言，应当遵循以下要点：第一，故障排查前，工作人员应当分析内燃机故障的直接影响，尤其是系统故障时会产生大量热能，故此时容易诱发装置过热，激发系统运行隱患。因此，工作人员应当侧重监控系统卡死的原因，了解内燃机长时间运行过程中过载现象的成因，设立有效的标准进行故障排查。其中，应当采用信息化技术分析内燃机故障的隐患及维修方式，待明确故障后设立规范的维修、处理措施。第二，维修工作进行中，应当结合相关评判标准分析故障的情况，在重要区域设立短接回路，综合性探讨内部线路的走向、配置及电能供应问题，同时对开关、启动装置进行验收分析，合理排查不同端口、阶段的数据指标，方便工作人员总结维修的逻辑及方式。在控制电路故障的排查、控制过程中，应当对接线端口的起点、终点线路的输入及输出参数指标进行测试，逐一排查内燃机温度的恢复效果，以便快速解决内燃机的故障问题。从综合的角度来讲，短时间内将内燃机的温度控制在常规状态下，可快速处理过热故障隐患。在内燃机系统后期的核查分析中，若系统存在渗漏情况时，工作人员应当利用自动化系统科学评估水泵、冷却装置的工作状态，给予高效、稳定的分析管理，方便技术人员快速定位并处理发热的原因，以期提高内燃机系统的稳定性。第三，冷却系统改造前，工作人员应当分析冷却系统的具体位置，在创造稳定系统运行条件的基础上提高内燃机的工作效率，有利于提高整体装置的使用周期。其中，应当注意以下要点：应当重视内燃机材料的选择，重视冷冻装置材料的优化，比如可选择碳素钢材料进行加固，进而提高改造设计的合理性。在装置排气功能测试中，应当使用内外扣锥面接触开关进行优化，进而提高系统的工作效率。在此过程中，内外扣锥面接触开关投入前，应当分析材料的型号、使用环境及数量，利用科学的评估标准分析水冷却法的应用情况，方便在系统运行前获取更多的热量。值得注意的是，长时间运行的内燃机的传热效率需要在稳定、持续控制进行投入管理，消除热量传导不足而降低内燃机工作效率方面的问题。最后，冷却系统的热量指标应当控制为原基础的80%，可促使内燃机始终处于最佳的运行状态。为此，工作人员应当将内燃机内部的温度控制在90℃左右，可提高内燃机的运行效率。同时，进入管口的水体温度应当固定在80℃。一旦整体水温在70℃内时，应当及时对入水口进行加温，同时运用自动控制的方式在关键区域的水泵进行管理，可稳定内燃机的运行效率[4]。

4.2 减噪设计措施

内燃机噪音是象征内燃机运行隐患的具体表现，为了做好噪音的预测管理，需要工作人员建立稳定、科学的减噪设计措施，促使内燃机趋于高效化运行。具体而言，应当注意以下管理要点：第一，内燃机噪声故障排查中，应当在关键区域配置前置性装置，促使内燃机内部的噪声污染得到处理。在此过程中，应当结合降低噪音的法律法规，明确噪音的位置就不利影响，在降噪源头、音量的基础上进行优化，尤其是要降低齿轮运行方面的误差问题，有利于提高和齿轮弹性刚度参数。第二，工作人员应当利用自动化技术预测噪音的大小，分析造成噪音的产生机制，给予科学、合理、规范的处理，在声学理论的基础上分析内燃机噪音的特点，有利于提升降噪处理的合理性。内燃机燃烧控制中，工作人员应当建立科学的处理模型，分析不同振动、噪音的传递函数及特征值，方便在规定区域内快速预测图纸的细节，进而提高设计图纸的质量。此外，运用信息化技术对噪声的结构进行评估，探讨评估结果及其影响构件，提高内燃机噪音控制的科学性。所以，工作人员应当探讨噪音的形成原因，利用规范、有效的工艺材料及高科技术进行加固处理，比如可使用记忆合金、压电涂层材料进行铸造协调，以便在提高设备铸造强度的过程中降低噪音对内燃机工作的不利影响。通过控制重要机组的噪音，积极落实节能减排技术，控制不同元件的噪音问题，有利于限制噪音对整体机组运行的消极影响[5]。

5  结束语

综上所述，工程机械内燃机使用过程会出现较大的功能损耗，故需要工作人员在关键区域建立减噪、降温设计模型，对比出不同区域装置、元件的运行情况，给予必要的优化与提升，以期提升内燃机的工作效率。另外，现代内燃机节能减噪处理中，工作人员也需要统筹常见问题的处理计划及模式，有利于全面降低内燃机机组的能耗参数。

参考文献：

[1]杨兆远.工程机械内燃机维修工艺改进探究[J].内燃机与配件，2021（04）：123-124.

[2]钟建.军用工程机械内燃机维修问题及控制措施探究[J].内燃机与配件，2021（01）：139-140.

[3]宋元全，郭蕾，王佥.内燃机车车体关键技术研究[J].铁道机车与动车，2020（08）：40-42，6.

[4]王立军.内燃机机械维修中的常见问题及控制措施[J].科技风，2020（21）：110.

[5]张华斌.现代内燃机技术探析[J].内燃机与配件，2019（14）：71-72.