拖拉機噪聲產生的原因及控制辦法

馬威

摘要：對拖拉機噪聲產生的原因進行了分析，從排氣噪聲、正時齒輪噪聲、風扇噪聲和機械噪聲等幾個方面探討了降低拖拉機噪聲的方法。

關鍵詞：拖拉機；噪聲；控制辦法

中圖分類號：S2191文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.11.044

我們都有這樣的感受，拖拉機的噪聲太大，有時在公路上，機車未見，聲音先到了。拖拉機刺耳的噪聲掩蓋了某些部件的異常響聲，對及時發現和排除故障十分不利，同時噪聲對人的身心健康不利，污染環境。國家標準GB 6376-2008對拖拉機噪聲限值做了規定，即拖拉機環境噪聲≤86 dB； 駕駛員操作位置處噪聲≤95 dB。根據國家拖拉機質量監督檢驗中心近年來的試驗數據，國產拖拉機中以單缸柴油機為動力、皮帶傳動的小四輪拖拉機噪聲最高，環境噪聲在84～92 dB，駕駛員操作位置處噪聲在92～100 dB。我們對一臺小型拖拉機進行了檢測，其環境噪聲達到了863 dB，耳旁噪聲達到了99 dB，均超過了標準要求。為了解決噪聲過高的問題，我們要知道噪聲的來源。柴油機噪聲的形成原因比較復雜，它由若干個單獨聲源組成，主要有燃燒噪聲、排氣噪聲、正時齒輪噪聲、風扇噪聲和機械噪聲等。

1排氣噪聲

技術狀態較好的190型和立式195型柴油機，其排氣噪聲是使整機噪聲超標的主要噪聲源。從頻譜特性來分析，峰值大多發生在中低頻范圍內。為控制排氣噪聲， 應保持排氣通道內壁光滑通暢，并避免急劇拐彎。采用排氣消聲器是控制排氣噪聲最有效的措施。一般柴油機配套的消聲器為兩級消聲，即來自汽缸的高壓廢氣由內管經小孔進入外管內腔，再經過帶有小孔的隔板進入外管上部，然后由排氣口排入大氣。將消聲器改進為三級消聲，即在消聲器的中部增加一層多孔隔板，這樣，廢氣氣流在消聲器內多次地經多孔管內外穿流，得到膨脹和冷卻，使廢氣體積增大、壓力減小、流速降低，從而降低了排氣噪聲。

2風扇噪聲

風扇噪聲對整機噪聲影響也很大，在柴油機的飛輪前端鑄有葉片，旋轉時作為風扇，以便吸風冷卻散熱器。在飛輪的外面是帶有導風孔的排風罩。當拖拉機工作時，低溫空氣經過水箱散熱片的空隙被吸進，將水箱的一部分熱量帶走，經過排風罩的導風孔排到大氣中去。飛輪高速旋轉時，氣流在導風孔處形成嘯叫。有研究人員曾做過試驗，將導風孔尺寸加大，可以降低風扇噪聲的響度。這是因為人耳對聲音的感覺，不僅與聲壓有關，而且與頻率有關。一般對高頻聲音感覺靈敏，對低頻聲音感覺遲鈍。當導風孔尺寸加大后，其產生噪音的頻率就會相應降低，從而降低了噪聲的響度。研究人員改進的排風罩，由于導風孔尺寸加大，導風孔數量相應由10個減少到9個。經過以上改進，拖拉機環境噪聲和耳旁噪聲分別降到了85 dB和95 dB以內，總響度約降低29%，達到了標準的要求。經臺架試驗，柴油機的空氣動力性能良好，對功率和油耗無明顯影響。

3進氣噪聲

空濾器殼體材料最好用塑料，避免用鋁制品。 目前3C 認證拖拉機，部分機型將空濾器安裝在發動機機罩內， 并盡量布置在發動機前部。如安裝在發動機頂部時， 可以用膠管將空濾器進氣口引至水箱散熱器的上方， 將有利于進氣及降低進氣噪聲。 此外， 可以安裝進氣消聲器降低進氣噪聲，很多機型采用了進氣消聲器。

4定時齒輪室噪聲

定時齒輪室的噪聲主要是零件磨損導致的。降低齒輪室噪聲的措施：（1）檢查軸與套的配合間隙。凸輪軸與軸套的配合間隙不得大于0.2 mm，惰輪軸與軸套的最大配合間隙不得大于0.2 mm，曲軸與主軸承的最大配合間隙不得大于0.3 mm；啟動軸與啟動軸襯套配合間隙最大不得大于0.18 mm。這些配合間隙超過允許值時必須更換襯套。間隙過大，不僅產生噪聲，而且造成齒輪嚴重磨損。（2）檢查平衡軸的軸向游動量和平衡軸軸承的徑向晃動量。平衡軸軸向游動量最大允許值為0.4 mm，超過時可加墊片予以調整。平衡軸軸承的徑向晃動量允許值0.15 mm，超過時必須更換。（3）檢查鍵連接的配合狀況。曲軸與曲軸齒輪配合方鍵容易滾鍵。兩根平衡軸與齒輪也是方鍵連接。這些方鍵連接必須牢固可靠，不得晃動。如有晃動，必須及時更換加大的方鍵。（4）檢查齒輪室內各齒輪的磨損情況。齒輪磨損嚴重時，不僅影響供油時間和配氣相位的變化，而且產生較大的噪聲。各齒輪之間的嚙合間隙最大允許值1.2 mm。如果在正常磨損情況下，某一對齒輪的嚙合間隙超過此值時，不得單獨更換，而應成對更換。（5）檢查供油時間。在一般情況下，舊機車供油時間較早時，齒輪室噪聲會增加，因此，調整時要注意。

5發動機振動噪聲

（1）發動機各缸的活塞質量分組挑選 ，各組活塞質量應盡量相同。（2）發動機曲軸和離合器整體進行動平衡試驗。（3）部分 e-mark認證的拖拉機的發動機采用二級慣性力平衡機構。（4）3C 認證小四輪拖拉機的單缸發動機，通過橡膠塊與拖拉機機架聯結， 從而降低發動機的振動傳遞。

6傳動系噪聲

發動機及拖拉機傳動系中有很多齒輪和軸承，齒輪嚙合和軸承的運轉將會帶來噪聲。 影響齒輪噪聲的因素包括齒輪精度和粗糙度、 齒輪結構和形狀以及軸系的精度等。 目前 e-mark 認證拖拉機，主要通過磨齒、 采用高精度軸承以及在變速箱殼體外表面粘貼阻尼減振吸聲材料來降低傳動系的噪聲。

（01）endprint