随着汽车保有量与工程机械、农业机械数量的快速增长,柴油机将面临严格的噪声和尾气排放限值、低燃油消耗和高可靠性等挑战,对柴油机比质量、噪声和排放等也提出更高的要求。内燃机属于多噪声耦合动力装置,控制噪声一直是内燃机研究领域的难点。噪声控制的前提是准确识别和定位噪声源,近场声全息法除了能测量“传播波”还能测量近场“倏逝波”,在低频空间具有很好的优越性,被广泛应用于声源识别。因此,基于近场声全息理论开发噪声源测试与噪声分析系统,对于高压共轨柴油机的噪声控制具有重要意义。课题基于近场声全息理论,应用实验室开发的测试系统,在台架进行高压共轨柴油机的噪声采集与声源识别,分析原测试系统程序存在的问题,提出优化方案。完成了以下模块开发与测试工作,重新设计程序框架,选用While+事件结构;添加功能模块包括单目视觉系统、声品质分析、声像匹配模块;重新编写数据采集、信号保存模块;优化相应模块,将编写的子系统集成并优化整个测试系统,具体如下:(1)视觉子系统程序编写及试验验证分析视觉成像理论,基于Labview中的视觉函数编写视觉模块,视觉模块主要功能包括:图像采集、图像标定、图像处理和图像保存。完成视觉模块编写后,利用工业相机、工业网线连接电脑主机和显示器验证视觉系统能否实现编写功能,试验证明视觉模块能完成相应功能。(2)噪声采集子系统编写分析发动机噪声信号类型,由此选择频谱分析、倒频谱分析、能量谱分析、倍频谱分析、小波(Wavelet)和小波包(Wavelet Packet)分析对发动机信号进行处理。系统的推导时频分析算法,利用Labview编写信号采集、信号处理、信号保存等模块。(3)声像匹配模块编写并通过已知声源验证系统的功能声像匹配模块属于结果后处理,图像标定知道世界坐标和图像坐标的转换关系,近场声全息法重建声源面声压分布,利用已知重叠关系把声源面重建结果重叠到图像上,从而实现声场可视化。利用测试系统采集已知声源信号,验证了系统能实现声源定位,声像匹配功能等。(4)台架试验在发动机台架上搭建测试系统软硬件,在两个大气压力与三个转速下,扫描并重建主/次推力侧声源,并对油底壳和发电机噪声源进行相应的信号分析。整个测试系统开发与研究结果表明:(1)开发的测试系统,人机界面友好,程序框图更加简洁;增加的声品质分析模块、视觉模块、声像匹配模块能实现相应功能;(2)同一大气环境,测试机型随着转速升高,发动机声压级升高;对比不同大气环境,在标准大气压下,发动机声压级变小。(3)测试机型辐射噪声主要出现在油底壳、发电机、打气泵、中冷器进气管、排气管、脚架、涡轮增压器、进气支管、飞轮壳、气门室罩盖等。(4)台架间测试机型响度幅值出现在0.9Bark-2.1Bark;粗糙度幅值出现在10Bark-12Bark;尖锐度幅值出现在19Bark-20Bark。