تحلیل آکوستیکی و بررسی تأثیر مخلوط سوخت دیزل-بیواتانول بر سطح سر و صدای اکتاو باند 3/1 در یک موتور دیزل چهارزمانه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول-مدیرگروه مکانیک

2 گروه علوم و مهندسی کشاورزی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

3 گروه مهندسی مکانیک ماشین های کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

4 گروه مهندسی فنی کشاورزی، دانشکده ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

چکیده

صدای ناشی از موتورهای دیزل یکی از مهم‌ترین عوامل فیزیکی زیان‌آور است و مشکلات زیادی را برای راننده و محیط کار ایجاد می‌نماید. این پژوهش به تحلیل تأثیر مخلوط سوخت دیزل-بیواتانول و سرعت دورانی بر تراز فشار صوتی موتور دیزل شش سیلندر در موقعیت اطرافیان می‌پردازد. آزمایش‌ها مطابق استانداردهای بین‌المللی در محیطی کنترل‌شده انجام شد. سیگنال‌های صوتی با استفاده از صداسنج ثبت و در محدوده ۲۰ تا Hz ۲۰۰۰۰ در قالب اکتاو باندهای 3/1 تحلیل شد. نتایج نشان داد، قله غالب صوتی در باند مرکز Hz ۸۰ منطبق بر بسامد احتراق موتور (Hz ۸۵ در rpm ۱۷۰۰) است. تأثیر سرعت دورانی موتور بر تراز فشار صوتی به‌مراتب قوی‌تر از اثر ترکیب سوخت بود؛ به‌طوری که افزایش سرعت، موجب افزایش ۲ تا ۱۰ دسی‌بلی در اغلب بسامد‌ها شد، درحالی‌که تغییر ترکیب سوخت (افزودن بیواتانول) تأثیر کم‌تری (کمتر از ۵ دسی‌بل) داشت. تغییرات بسامدی عمدتاً ناشی از پدیده احتراق، عملکرد سوپاپ‌ها و برخورد قطعات مکانیکی بود. اگرچه افزودن بیواتانول تأثیر کمی بر سطح کلی صدا دارد، اما تحلیل بسامدی دقیق، تغییرات در پروفیل آکوستیک موتور را نشان می‌دهد. نتایج تجزیه‌ی واریانس تراز صدای کلی با مقیاس وزنی A در موقعیت اطرافیان نیز نشان داد اثرات اصلی ترکیب سوخت و سرعت موتور و اثر متقابل متغیرهای سرعت موتور × ترکیب‌های مختلف سوخت بر تراز صدای کلی با مقیاس وزنی A در موقعیت اطرافیان در سطح 1 درصد معنی‌دار است و متغیر سرعت موتور بیشترین اثر را بر آن داشته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Acoustic Analysis and Investigation of the Effect of Diesel-Bioethanol Fuel Blends on the 1/3 Octave Band Noise Level of a Four-Stroke Diesel Engine

نویسندگان [English]

  • abbas taghipoor bafghi 1
  • Babak Beheshti 2
  • barat ghobadian 3
  • Morteza Almasi 2
  • Seyed Reza Hassan-beygi 4
1 Institute of Manufacturing Engineering and Industrial Technologies, Dez.C. , Islamic Azad University, Dezful, Iran
2 Department of Agricultural Science and Engineering, SR.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran.
3 Department of Agricultural Machinery Engineering, Faculty of Agriculture,Tarbiat Modarres University, Tehran, Iran
4 Department of Agro-Technology, College of Abouraihan, University of Tehran, Tehran, Iran,
چکیده [English]

The noise generated by diesel engines is one of the most important harmful physical factors, causing numerous problems for both the driver and the work environment.This study investigates the effects of diesel-bioethanol fuel blends and engine speed on the sound pressure level(SPL) of a engine at the bystander position. The tests were conducted in a controlled environment in accordance with international standards. Acoustic signals were acquired using a sound level meter and analyzed within the 20 to 20,000 Hz frequency range using 1/3 octave bands. The results indicated, the dominant acoustic peak occurred in the 80 Hz center band, which corresponds to the engine's combustion frequency (85 Hz at 1700 RPM). The influence of speed on the SPL was significantly more substantial than that of fuel composition. An increase in speed resulted in a 2 to 10 dB rise across most frequencies,whereas altering the fuel blend, had a comparatively minor effect (less than 5 dB). The observed frequency variations were primarily attributed to the combustion process, valve operation, and mechanical impacts of engine components. Although the addition of bioethanol had a negligible effect on the overall noise level, detailed frequency analysis revealed alterations in the engine's acoustic profile. The analysis of variance of the overall sound level with A-weighting, showed that the main effects of fuel blend and speed, and the interaction effect of the variables speed × different fuel blends on that are significant at the 1% level, and the engine speed variable had the greatest effect.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Acoustic Profile
  • Biofuel
  • Sound Pressure Level
  • Engine Speed
  • Frequency spectrum

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 06 بهمن 1404
  • تاریخ دریافت: 11 مهر 1404
  • تاریخ بازنگری: 30 دی 1404
  • تاریخ پذیرش: 06 بهمن 1404