刘 旭, 亢荣玉, 陈晓阳*, 陶德华, NI Ben

(1.上海大学 机电工程与自动化学院, 上海 200072;2.美国福特汽车公司 全球发动机研发中心, 密歇根州 迪尔伯恩 48124)

发动机是汽车的核心部件，其噪声水平是评价发动机的重要指标之一.随着汽车NVH(噪声、振动和声振粗糙度)技术的进步，发动机内部的燃烧、活塞冲击以及齿轮啮合等带来的噪声已经大幅度降低[1-2].但是近些年一种发生于发动机主轴承油膜中类似打字机般无规律的异常噪音问题逐渐引起各大汽车厂商的关注，噪声产生时发动机处于空挡怠速运行状态(转速为600 r/min)，而怠速运转下的噪声是重要的噪声评估标准[3].这种无规律异常噪声现象主要出现在6～8缸大排量汽车柴油发动机中，因机理研究比较有限，故缺乏有效的解决措施.

2003年，丰田的工程师Aoyama等[4]首先研究了发动机中的这种主轴承噪声，通过建模振动仿真证实了发动机主轴承中的无规律噪音与油膜中的空穴有关.五十铃工程师Kimura等[5]使用振动仿真软件得到了类似的结论，即噪声是油膜空穴造成的.然而上述的研究都只对振动进行仿真探究，并未直接对噪声进行求解，同时缺乏相关的试验研究.实际上，轴承中的油膜空穴现象很早就被试验证实了[6-8]，但目前试验研究的重点是其对油膜承载力的影响和对轴承表面的侵蚀作用，很少关注空穴的噪声问题.同时常用的发动机台架试验并不适用于研究这种主轴承噪声：一是无法观察主轴承油膜中的空穴形貌变化；……