摘要：在国内一片汽车生产热潮中，作为汽车心脏发动机的开发与测试也显得非常重要，然而发动机在试验台进行测试时，其产生的振动与噪声较大，如不采取隔振措施，会对周围精密仪器、仪表的正常使用、工作环境、建筑设施等都会带来不良影响，所以必须采取隔振措施，以隔除振动，降低噪声，保护环境，美化环境，也为工作人员提供一个舒适的工作场所。本文介绍了主要的隔振措施及方法。

关键词：振动与波；发动机试验室；隔振；降噪；控制

中图分类号：TB53

文献标识码：A

引言 近几年来各大汽车公司、发动机厂、内燃机研究所为了研发和提高发动机的各方面性能质量，相继建造发动机试验室。然而由于发动机在试验台进行试验时生产的扰力大、振动大，对振动和噪声的控制就显得尤为重要。一台发动机出厂前的常规试验一般在1-2小时左右，而对发动机进行耐久冲击测试通常要进行3000小时甚至更长的连续测试。此时发动机产生的连续振动和噪声更大，如不采取隔振措施，会对周围精密仪器、仪表的正常使用、工作环境、建筑设施等都会带来不良影响，所以必须采取隔振措施，以隔除振动，降低噪声，保护环境，美化环境，也为工作人员提供一个舒适的工作场所。

隔振措施之比较

在振动控制中，隔振是投资不大，却行之有效的办法，尤其是受空间位置限制或地皮十分昂贵或工艺需要时，无法加大振源和受振对象之间的距离，此时则更加显示隔振措施的优越性。传统的隔振措施是采用隔振沟的形式，对冲击振动或频率大于30Hz的振动，采取隔振沟有一定的隔振效果，对于低频振动则效果甚微，甚至几乎没有什么效果。而时下最有效的措施是试验台下安装隔振器，采用弹性基础，对振动采取隔离措施。隔振器要具有固有频率低、隔振效果好，阻尼比大，性能稳定，安装方便、使用寿命长等优点。

隔振器材之选择

试验台隔振选用隔振器时需考虑发动机转速变化大，干扰频率范围大。如有的柴油机最低转速为500rpm，此时干扰频率f=8.33Hz，而最高转速为3000rpm，此时干扰频率f=50Hz，选用隔振器时需考虑到低频与高频的隔振效果。所以采用低频阻尼弹簧隔振器，隔振器固有频率（f0）应在3Hz以下，以确保具有良好的隔振效率。以隔振器固有频率为2.5Hz为例，当发动机转速频率f与隔振器固有频率f0相等，即f/f0=1时，为共振点，此时发动机转速为150rpm；当发动机转速为106rpm—212rpm时为共振区；发动机转速在106rpm以下无隔振效果；发动机转速在375rpm以上隔振效果较好，可达80%；792rpm以上隔振效率可达96%以上，固体传声也基本隔除，效果甚佳。隔振器阻尼比应≥0.065，当发动机高转时，干扰频率高，可抑止高频冲击时对隔振器引起的波动；同时发动机开机及关机经过共振区时振幅衰减快

辅助器材对隔振之影响

试验台与地基之间安装隔振器后，也需考虑水管、油管安装橡胶挠性接管或金属软管（其刚度应小于隔振器刚度），以防振动传递。并对试验室风机、水泵等动力设备同样采取隔振措施，管道穿墙而过处，应使管路与墙体脱开，并垫以弹性材料，以防振动通过墙体传递，管道每隔一定距离设置隔振吊架和隔振支座。

试验室门窗需全部采用双层隔声装置，墙上顶上全部安装吸声材料以降低室内噪声和控制噪声对周围环境的污染。

4、隔振器定性的考虑

试验台与地基之间采用隔振器后，还需考虑试验台的台面振幅及加速度。一般要求试验台振幅控制在0.05mm以下，设计时需计算台面振幅、质量块重量，质量块一般采用混凝土平板或T型块，T型块能重心下降，也能提高水平刚度。

工程实例

5.1如例：本市一大型柴油机厂要筹建发动机试验台，并对发动机试验台进行隔振措 施，隔振器选型、隔振器隔振效率及发动机试验台振幅计算如下：

技术资料：

测功机：2800KG

铸铁平板：3600KG

混凝土质量块：16801KG（3600×1800×900）

发动机及扰力：702KG（四缸机）

减振体系总质量：23903KG

选用隔振元件：

选用隔振器名称：低频大载荷阻尼弹簧隔振器：

型 号：DZD-2000

载荷范围：1300KG—2810KG

竖向刚度：435N/mm

阻尼比：0.08

选用隔振器数量：12只

单只隔振器实际承载：1992KG

隔振器总变形量：δ=1992KG/435N/mm=46mm

隔振器固有频率：f0=1/2π√9800/δ=2.32Hz

当发动机转速频率f与隔振器固有频率f0相等，即f/f0=1时，为共振点，此时发动机转速为139rpm；当发动机转速为98rpm—197rpm时为共振区；发动机转速在98rpm以下无隔振效果；发动机转速在348rpm以上隔振效果较好，可达80%；738rpm以上隔振效率可达96%以上，固体传声也基本隔除，效果甚佳。

隔振平台振幅及隔振效率计算：

干扰频率f=650/60=13.3Hz

隔振器阻尼比0.065≤ξ≤0.085

隔振平台振幅XO=0.01mm

传递率Ta=1/[（f/ f0）2-1]=0.031

隔振效率T=（1-Ta）×100%=96.9%

综上所述根据理论计算，发动机试验平台选用DZD型低频大载荷阻尼弹簧隔振器隔振效果十分显著，固体传声能基本隔除，平台振幅也较小。

四、试验台隔振示意图：

1、T型质量块

2、平板质量块

五、振器数量以平台尺寸及减振体系总质量而定

一般不少于8个，单只隔振 器的载荷不能超过隔振器规定的最大载荷，最好接近最佳载荷点。隔振器放置在平板与基础间，上下都不需固定。当平台重心与隔振器刚度重心不在同一直线上，可移动隔振器位置，调节平台水平，使平台重心与隔振器刚度重心在同一直线上。YZD型低频大阻尼弹簧复合隔振器配有高度调节螺栓，可直接调节高度螺栓，调节平台水平。

6、结语

上海青浦环新减振工程设备有限公司设计部几年来与相关设计研究院联合承接对发动机试验室隔振降噪项目设计，如常州柴油机厂、大连柴油机厂、上海柴油机厂、江西五十铃、奇瑞汽车、绵阳新华厂的发动机试验台的隔振，并采用上海青浦环新减振工程设备有限公司制造的“环美”牌DZD型、YZD型低频大载荷阻尼弹簧隔振器隔振，由于上述隔振器固有频率低、最佳载荷时在2.3Hz左右，阻尼比又较大，在隔振工程上都取得了很好的效果。