Wszędzie tam,
gdzie powstają
nowe konstrukcje

Poszukiwanie źródła rezonansu. Badania wibroakustyczne silników spalinowych w praktyce; cz. 2


Pomimo ciągłego doskonalenia oprogramowania CAD/CAE, nie da się – na etapie konstruowania silnika – do końca przewidzieć potencjalnych jego uszkodzeń i nieprawidłowości funkcjonowania, dlatego ważne jest przeprowadzanie badań na prawdziwych obiektach. W artykule opisujemy badania wibroakustyczne, jakim poddany został prototypowy rzędowy czterocylindrowy turbodoładowany silnik spalinowy o zapłonie iskrowym – w celu znalezienia źródła niepożądanego rezonansu.

Piotr Cabaj

Po badaniach akustycznych zostały również przeprowadzone badania drganiowe, gdyż, jak już pisaliśmy, założono istnienie podobieństwa podczas analizy diagramów Campbell’a poziomu hałasu akustycznego SPL i poziomu prędkości drgań LV. Rezonans o częstotliwości 1250 Hz powinien być widoczny także na diagramach poziomu prędkości drgań LV. Umocowano zatem sześć czujników drgań na powierzchni przedniej pokrywy silnika.

wibroakustyczne
Rys. 12    Rozmieszczenie czujników drgań na przedniej pokrywie silnika

Rysunek 12 pokazuje miejsca ich zamocowania (przy pomocy kleju cyjanoakrylowego) na przedniej pokrywie silnika. Są oznaczone następująco: FC TL – górny lewy, FC TR – górny prawy, FC MH – środkowy górny, FC ML – środkowy dolny, FC BL – dolny lewy, FC BR – dolny prawy.
Na diagramach prędkości drgań LV dolnych czujników (Rys. 13) nie stwierdzono występowania rezonansu przy częstotliwości 1250 Hz. Udało się natomiast go zaobserwować dla częstotliwości 4100 Hz dla dolnego lewego czujnika.
Po analizie diagramów prędkości drgań LV środkowych czujników (Rys. 14) nie stwierdzono rezonansu o częstotliwości 1250 Hz. Zauważalne są natomiast inne częstotliwości rezonansowe o różnych, nie powiązanych ze sobą wartościach.
Także dla górnych czujników (Rys. 15) poszukiwana wartość rezonansu nie występuje. Interesującym zjawiskiem jest natomiast fakt, że poziom prędkości drgań górnego lewego czujnika jest wyższy od pozostałych, co łatwo zauważyć poprzez dużą powierzchnię obszaru o najwyższej (kolor czerwony – 20 [dB]) wartości.
Po dokonaniu pomiaru przeprowadzono porównanie diagramów Campbell’a w celu wykrycia ewentualnych analogii pomiędzy poziomem hałasu akustycznego SPL a poziomem prędkości drgań LV. Nie udało się ich zauważyć, co przedstawia poniższe zestawienie. Żaden z diagramów przedstawiający poziom prędkości drgań nie był choć w części podobny do diagramów ukazujących poziomy hałasu. Same diagramy poziomu prędkości drgań nie są nawet do siebie zbliżone w przeciwieństwie do diagramów poziomu hałasu, gdzie na każdym widać wyraźnie częstotliwość rezonansową o wartości 1250 Hz.


cały artykuł dostępny jest w wydaniu 6 (117) czerwiec 2017

Najnowsze wydanie


280

Czerwiec 6 (117) 2017
spis treści

Artykuł na życzenie

................................

Poniżej zamieszczamy fragmenty artykułów z najnowszego wydania, na które można głosować w naszej internetowej sondzie.
Artykuł, który zdobędzie największą ilość głosów zostanie opublikowany w całości.

Automatyzacja pracy w złożeniach

Przy projektowaniu elementów maszyn często zdarza się, że pewne ich fragmenty lub podzespoły wykorzystywane są wielokrotnie. Wynika to chociażby z typoszeregów...

Rekreacyjne jednostki podwodne

Idea swobodnego pływania pod wodą znana była od stuleci. Z lepszymi lub gorszymi efektami ludzie pragnęli zajrzeć w głębiny. Wyobraźnię pobudzali zarówno...

Plan technologiczny jako dokument prawny; cz. 1

Wiele lat wstecz obowiązywały w Polsce przepisy dotyczące prototypów, także maszyn. Traktowały one łagodnie wykonawcę nieudanego prototypu, pozwalając wliczyć koszty w straty...

Rola checklist’y w procesie analiz numerycznych CAE

Czas wprowadzania produktów na rynek wciąż się skraca. Każdy projekt musi spełniać kolejne, coraz bardziej restrykcyjne, normy. Presja czasu może...

Wybrane zagadnienia obróbki wiórowej ; cz. 1. Zmniejszanie zużycia ostrzy w obróbce materiałów trudnoobrabialnych

Zapotrzebowanie na wysokiej jakości wyroby, nierzadko o złożonej i zarazem lekkiej konstrukcji oraz czasem nietypowych kształtach, wymusza na producentach stosowanie coraz lepszych...

Poszukiwanie źródła rezonansu. Badania wibroakustyczne silników spalinowych w praktyce; cz. 2

Pomimo ciągłego doskonalenia oprogramowania CAD/CAE, nie da się – na etapie konstruowania silnika – do końca przewidzieć potencjalnych jego uszkodzeń...

Poliwęglan czy szkło?

Technika rozwija się w tak zawrotnym tempie, że to co dziś jest wielką innowacją, jutro będzie już przestarzałe. Każda firma, która...

Pop.Up. Nowa wizja transportu

Podczas ostatniego Salonu Samochodowego w Genewie zaprezentowano wiele ciekawych konceptów. W większości były to atrakcyjne i szybkie supersamochody oraz niewielkie, ekologiczne pojazdy miejskie. Ryszard...

Na marginesie Shanghai Car Show 2017

Początki japońskiego, a następnie koreańskiego przemysłu motoryzacyjnego były z perspektywy wysoce rozwiniętych krajów europejskich czy Stanów Zjednoczonych zabawne. Teraz niegdysiejsze motoryzacyjne „dzieci”...