通过调整内燃机的配置和功率，可以降低振动带来的噪声污染吗？
文 |绯娱罐头
编辑 | 绯娱罐头
●○引言○●
随着内燃机在应用中不断发展，各种内燃机彼此相互竞争，相互渗透，相互综合，从中演化出各种新的混合式发动机。
虽然内燃机的发展趋势较好，但由于其运转的高配置以及大功率等因素，使得内燃机在工作过程中发生较大的振动。
所以，振动问题也渐渐提上日程来，但研究发现，这种振动产生的噪声却有着不同的成因与特点。
内燃机的振动多种多样，它不是单一的整体振动，而是根据工作情况的不同，判定它所属的振动类型，一般我们常见的有部件振动、结构振动和曲轴振动。
目前，社会学科中为了解决这一问题，也在不断钻研，一些信号处理技术和振动控制技术不断地被更新和研究，从而使内燃机振动因素细化。
在设计新的内燃机或改装旧产品时，必须对曲轴强度进行严格的安全评估。
在改进之后，曲轴的工作状态变得越来越严重，并且曲轴的强度变得越来越高。
而振动等问也变得更加重要，目前有两种方法可以确定曲轴的强度，一种是实验研究，另一种是分析计算。
因为高成本，曲轴测试不能反映整批的强度，所以实验研究只能在完成的曲轴上进行，而不是在设计阶段进行，并始终要注意通过分析计算方法研究曲轴强度。
由于内燃机自身有一套配气机构，它包括空气滤清器、进气管、排气管和排气消声器，空气先经过空气滤清器进入进气管。
然后空气在里面发生膨胀，接着通过排气管，经过排气消声器排出大气中，而这中间的进气门和排气门也是受到传动部件控制的，它们共同组成了排气系统。
但一般的内燃机是需要着火点燃，人们需要向气缸里输入燃料也就是所谓的柴油、汽油。
人们会在内燃机的进气管口安装化油器，从而将输入的空气和汽油按一定的比例混合起来，然后，进入气缸中，再由点火系统点燃。
内燃机内既然有高温时期，那么就需要有冷却系统的存在，如果内部零件高温持续不下，就很有可能导致气缸的损坏，所以冷却系统可以很好的解决了这一问题。
另外内燃机还有启动装置，它的作用主要是产生外力，让曲轴转动起来，从而使内燃机由停止状态进入运转状态，这其中内燃机的工作可分为四冲程和二冲程两大类。
四冲程也就是进气、压缩、做功和排气四个步骤，也称为一个工作循环，而这个过程中曲轴要旋转两圈，同时也产生了振动污染。
而二冲程就是两个行程组成一个工作循环，并且曲轴只转动一圈，二冲程是由活塞作为控制点的。
当活塞在下止点时，进气口和排气口都打开，空气从进气口进入气缸并发生化学反应，之后从排气口排出，然后活塞到达上止点。
进气口、排气口都关闭时，之前进入的空气在气缸内压缩、膨胀、燃烧，推动活塞做功，从而完成一个循环。
通过上述讨论可以预见，内燃机将来的发展，不仅要提高经济性能，还要提高动力性能，而经济性能和动力性能之间有着必然的联系，其中动力性能也就是内燃机的功率，即它在工作过程中所能够转换的能量。
然而，转换的好与坏、优与劣都直接关系到经济性能参数的大小。
所以内燃机在未来的发展中，要以改进燃烧过程为主，也就是尽量减少热量损失，降低燃料消耗率，提高机械效率。
但要充分利用现有资源的同时，还要扩大资源利用范围和渠道，利用新能源作为燃料，减少石油的利用和开采，从而减少有害物质的排放，降低环境污染危害，减少振动污染。
这就需要我们不断探索新的技术，采用新技术、新技能，为提高内燃机工作效率做铺垫。
其中就有一种新的发动机叫做“可变容弧缸发动机”，它不同于常见发动机。
它的做功轨迹是一条弧形，并且它还可以无限制的变化其中的容量，也就是说它可以改变发动机的排气量。
接着它和油门一起合作完成燃烧过程，并改变气压，从而改变转动速度，它还可以与变速器一起改变排量，由于这其中是连续排气的原因，所以它可以降低噪音，使动力平稳。
而内燃机的振动主要是由于激振力的存在，而内燃机的振动大致分为两种，一种是直接激振力，另一种是间接激振力。
我们都清楚，内燃机在工作过程中会发生燃烧的情况，而燃烧本身就是一种激振力，另外，曲柄连杆机构的重力以及它的惯性力都属于直接激振力。
而间接激振力的产生是在直接激振力的基础上产生的，直接激振力的再次振动，它包括活塞敲击、正时齿轮、燃油喷射系统等。
内燃机的振动有着形态复杂的特点，其中振动类型有四种。
第一种是结构振动，顾名思义结构部件就是具有明显结构性的内部器件。
我们常见的有曲轴、活塞、机体和连杆，它们也是弹性部件的代表，因此，它们也是内燃机直接振力引发的二次激振力。
这一种振动也叫缸套振动，它可能会引起缸套的穴蚀。
而缸套表面的情况，又会影响柴油机机体振动，如果缸套表面磨损较轻时，那么机体振动就会减轻负担，反之机体振动就会变得严重。
第二种是部件振动，其实它与结构振动很类似，有着异曲同工之妙，比如说，通过改变排气总管的方式，来改变振动频率，从而降低振动污染。
第三是曲轴振动，它在所有振动类型中，对内燃机振动的影响最大。
曲轴存在切向和法向作用力，所以曲轴上有着大小、方向都变化的作用力，也就是说，弯曲振动和扭转振动会同时产生。
但曲轴振动也会严重影响内燃机的振动，同时也成为了内燃机噪声的主要来源，这其中扭转振动产生的影响更大，它也是内燃机噪声的主要组成部分。
最后是整机振动，它所涉及的面较广，它不仅是惯性力，而且还有气体力。
其中整机振动的连带反应较为严重，有时它可能会引起整个内燃机的振动，从而影响内燃机上的部件器具，如果整机振动强烈就表明内燃机的整体品质较差。
其实内燃机的品质与整机振动的程度，是一个互相影响的过程，如果有一个好的品质，那么也就相对可以降低整机振动强度，反过来说，整机振动强弱也会影响到内燃机的质量。
严重的整机振动可能会对内燃机的工作效率有影响，同时内燃机的制造质量较高，也会为整机振动降低磨损，因此，二者相互推进相互制约。
那么在进行曲轴系优化和动力修改结构动力学特性的灵敏度分析时，可用于确定系统特征值随结构参数的变化，表明最重要的结构参数对系统整体动态特性的影响，并提供动态修改。
由于这一特点，模态分析是最基本的动态分析方法，通过模态分析，我们可以了解结构的基本动态特性，并初步预测结构的动态响应特性。
曲柄连杆机构的运动部件的质量与其惯性力成比例，因此必须首先确定质量分布。
曲柄连杆的运动部分可大致分为三个部分：活塞组、曲柄组和连杆组。
在曲轴扭转振动系统中，存在需要改变的阶，在实际问题中，需要调整的固有频率通常小于可调参数。
曲轴在旋转期间产生的直接分量是由曲轴本身的弯曲程度，曲轴端部的运动和轴承对称性的运动引起了扭转和纵向的耦合振动。
在轴承的垂直方向上，大部分振动是由三个方面引起的，但内燃机装置的外部零件和附件也振动，从而增加整个装置的噪音。
而随着现在人文主义的发展，人们对环境保护的要求越来越高，那么由于内燃机设备由于振动而产生噪音，必须减少轴承的各个方面的振动。
如果轴承旋转太快，活塞将偏离其主运动位置，当活塞被移除的时候，活塞和气缸之间的油膜可能会损坏，从而对气缸造成损坏和噪音。
而轴承在垂直方向上的振动，是剪切力而导致轴承的许多部分损坏，甚至轴承本身的损坏也与轴承在垂直方向上的振动有关。
由于曲轴是三维空间，它在操作期间受到各种外力，并且其振动形式不仅包括扭转振动，轴向缩回和弯曲振动，而且还包括三种类型的曲轴振动。
●○结语○●
近年来，为了降低噪音并提高内燃机设备的舒适性，讨论了轴承的弯曲和垂直振动，并且已经使用一些相关方法来减少振动。
然而，对轴承垂直振动原理的探索仍然很少，虽然在探索船用柴油机的弯曲和扭转振动方面已经取得了一些成果，但是在车辆中使用的柴油发动机和用于船舶的柴油发动机之间，仍然存在许多差异。
因此很有必要研究汽车柴油机垂直振动的处理方法，寻找与固有频率相同的修改次数，从而影响结构强度和其他要求。
通过调节扭转振动的固有频率与纵向振动的固有频率之间的关系，可以改变耦合效应。
为了准确掌握曲轴的振动特性并合理设计曲轴，有必要分析曲轴的耦合振动。
为了便于调整而不使局部参数变化太大，可以同时修改多个可修改参数，并且可以通过优化方法获得合理的参数变化。
但当面对机械噪声和曲轴振动的时候，必须考虑到振动测试这一环节，只有做好预测才能够进一步发展。
而且不仅要了解内燃机的自身结构和它的工作特性，也要了解与它有关的外界环境，因为它会直接影响振动信号的传递，影响振动信号的准确性和可信性。
我们最终的目的是为了处理好振动与噪音的关系，也为了平衡其中的度，尤其是在面对噪音与曲轴振动时。
未来我们更应该做好迎接挑战的准备，努力维系好它们之间的关系，做好前期预测和后期维护工作。