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柴油引擎逆向建模之振動與噪音分析

為了解決isuzu油耗的問題，作者王雲鴻 這樣論述：

隨著生活品質的提高，機械的振動與噪音問題越是受人們重視。本研究引擎型號為ISUZU-UM4BD1漁船用四缸四行程柴油引擎，其特點為低轉速高扭力。造成引擎強制振動的主要原因來自機構運轉不平衡與旋轉慣性；而噪音則來自空氣傳遞噪音與結構傳遞之噪音，其原因來自排氣噪音、機構異常或結構磨耗。本研究量測振動與噪音訊號透過快速傅立葉轉換之即時頻域分析，於檢測現場便可即時進行初步檢測。引擎為一複雜的機構體，有些特徵會伴隨時間改變，因此加入以短時傅立葉轉換之時間-頻率分析，以圖形化的方式區分時變因子。而使用快速傅立葉轉換並無法掌握與引擎轉速有關之特徵，故加入變轉速資訊建立階次追蹤分析，用以追蹤與轉速相關因子。

由於本研究之引擎位於引擎動力測試實驗室，其環境複雜且空間無封閉性，因此結合逆向掃描建立模型進行有限元素聲振耦合分析，對整個受影響之空間進行聲學模擬，求解聲場分佈、近遠場聲壓分佈等，配合實際量測之數據逐一釐清並驗證造成振動與噪音的主要來源。最後利用奈米乳化油(B05)與超級柴油(D100)兩種不同油耗，進行引擎振動與噪音性能驗證。