用于輕型柴油機結構優化的技術

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用于輕型柴油機結構優化的技術

捷豹路虎設計并開發了一款新的直列4缸Ingenium系列發動機。除了改進排放性和改善燃油經濟性，此系列發動機在減重21.5kg的基礎上可降低燃燒噪聲。在生產輕量化全鋁架構車型方面，捷豹路虎處于行業領先地位，詳細介紹了此系列產品的代表作即2.0L共軌渦輪增壓柴油機。此項目的目的是增加發動機結構衰減量5dB。這不僅是減少燃燒噪聲的關鍵措施，而且是在不影響NVH性能的同時，通過加大氣缸壓力的調整余地，有助于其實現99g/km油耗的全新捷豹XE模式。

經仿真優化循壞，可清楚地分辨發動機組件對總體噪聲輻射的影響，主要影響部件包括：氣缸體裙部法蘭、氣缸體內部支撐肋板以及燃油泵支架。在X1原型機上開發出了聲學覆蓋裝置：氣缸體進排氣NVH墊、機油盤罩以及噴油器罩等。

為實現結構衰減量目標，針對原型發動機開展了3個漸進式階段研究：CAE分析、臺架試驗和在發動機噪聲測試間開展動力系統測試。在仿真的基礎上，新增建立了曲軸前端模式阻尼模型、機油盤殘余油聲學模型，并使用邊界元法和聲學有限元法分析遠場輻射噪聲。經大量分析，結合4種不同級別的硬件測試，證明結構優化可使發動機結構衰減量增加5dB。

Stephen Chittick et al. SAE 2015-01-2298.

編譯：苗志慧