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13600443583静音箱式柴油发电机组降噪与散热的综合控制
1、静音箱式柴油发电机组降噪与散热的综合分析
（１） 散热分析
静音发电机组的散热方式设计为全水冷散热，对机组发热的部件柴油机、消声器、发电机、交流变换器以冷却液为热交换介质，通过外置散热器进行散热。由于柴油机在正常工作时，循环水进口水温一般设计在８０℃～９０℃之间，此温度不适宜水冷发电机和交流变换器散热。因此冷却系统需设计为相隔离的两路，冷
却液循环示意如图３所示。
ａ．散热器———柴油机———消声器———散热器；
ｂ．散热器———交流变换器———发电机———散热器。
（２） 噪声分析
按噪声的成因，机组隔声罩内的噪声大致可分为三类：
ａ．空气动力性噪声：它是由气体振动而产生，此类噪声主要是发动机的排气噪声；
ｂ．机械性噪声：它是由于机组工作时产生振动而产生，机组一般都是通过减振器与机架连接，尽管有减振措施，仍会造成隔声罩内局部共振，产生低频噪声；ｃ．空腔共鸣：由于机组振动而向隔声罩辐射的声波，在遇到障碍物反射回来时，二次激励诱发结构的振动，形成空腔共鸣。
2、静音箱式柴油发电机组降噪与散热的综合设计
（１） 散热
由于冷却系统为隔离的两路，因此散热器需设计为相隔离的两层，其原理为采用强制风冷的冷却风首先冷却下层交流变换器和发电机水路的循环水，其次冷却上层柴油机和消声器水路的循环水。同时为适应
高原的环境使用，设计专门的泄压阀保证冷却水沸点。
（２） 降噪
要控制噪声，首先要从减小声源的噪声着手。由于机组排气采用消声器，对机组的振动采用减振器，结构设计要使固有频率隔开。为抑制机组声源的传播，有效的办法是减小开口间隙或采取密封及迷宫式结构。在静音机组的噪声综合治理中，除对发动机的消声器进行合理设计外，还采用减振、隔声罩的吸声阻尼、隔声罩的隔声等措施。
ａ．消声
水冷消声器是机组设计的主要降噪措施之一。对柴油机燃烧废气设计专门的冷却管路，进行充分的水冷却，使其温度降低，压力降低，再设计合理的扩张室，几次扩张后排出尾管，达到良好的降噪效果。
ｂ．吸声
·对传到隔声罩壁的噪声，采用吸声的办法控制，即利用吸声材料作为内饰来吸收入射到其上的声能，减弱反射的声能，从而降低机组的噪声。
多孔性吸声材料：其机理是当声波进入材料表面的空腔，引起空隙中空气和材料微小纤维的振动，由于内摩擦和粘滞阻力，使相当一部分声能转化为热能。常采用的此类吸声材料有玻璃棉、泡沬铝、毛毡、聚氨酯泡沬塑料、岩棉板等。
孔壁吸声材料：为了提高中、低频声波的吸声系数，往往在材料上开很多小孔，小孔背后保存有一定的空气层，使其产生共振而消耗能量。它往往与多孔性吸声材料混合使用，吸声系数与孔径和穿孔率有关。
ｃ．隔声
超静音发电机组重点考虑发动机的噪声，可用各种隔声材料和结构来隔离。隔壁面密度越大，隔声效果越好，但质量要相当大。在设计中应综合考虑降低噪声的各种因素，结合吸声材料设计隔声罩壁结构。即隔声罩外壁为一定厚度的钢板，内饰相应厚度的吸声材料。
ｄ．隔振
将发动机、发电机、散热器连接成一个整体，然后通过橡胶隔振器安装在机组底盘上，以机组底盘为基础形成整体。
3、静音箱式柴油发电机组电磁兼容设计
由于发电机组与大量无线通信设备同车安装使用，要使系统能够兼容工作，机组电磁干扰控制便成为设计关键内容之一。经分析，机组主要的传导源和辐射源为交流变换器和发电机。因此在对交流变换器、发电机、隔声罩等部件设计时，需考虑其电磁屏蔽及滤波，主要设计措施如下：
（1）交流变换器各功率器件设计完善缓冲与吸收电路，在降低功率器件的电应力的同时，可有效降低功率级的电磁干扰；同时对交流变换器外罩进行密闭性设计，外罩四面采用焊接结构，只保留一面用来拆装交流变换器，此面采用紧配合的止口连接，进一步降低电磁辐射。
（2）发电机所有开口进行电磁屏蔽设计。在发电机的所有开口处加装匹配的波导板，发电机输出连接采用电连接器。机组的发电机、交流变换器、控制箱、充电发电机、机组输出接口等连接电路在适当位置设置滤波器进行滤波。
（3）对隔声罩的所有结合部位进行屏蔽设计。对箱体的底板、底架端部、机箱上盖、输出箱安装法兰等使用不锈钢材料；机组所用的橡胶条，全部采用具有电磁屏蔽作用的导电硅橡胶条；在进气口加装通风波导板；在隔声罩与散热器的各水路接口处加装通风波导板。
（4）静音发电机组在设计控制电路时，采取电磁辐射源较大与电磁辐射源较小部件进行隔离设计，易于机组的电磁屏蔽及滤波设计。
３ 结束语
总之，对水冷发电机组进行超静音设计，应从噪声的传播途径入手，综合采用隔声、吸声、消声等降噪措施，切断或衰减噪声的传播，同时采用有效的散热方式，在满足输出功率的前提下，达到超静音目的。