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Journée SFA / Renault / SNCF
Acoustique
&
Techniques n° 44
Ci-dessous, le résultat de la séparation est représenté
sur un cycle (720°C) à l’aide d’une transformation angle-
fréquence (basée sur transformation de Wigner Ville)
appliquée sur le signal mesuré et sur le signal bruit de
combustion séparé.
L’angle 0°V est phasé avec le cylindre 1 (proche du volant
moteur).
Ces deux visualisations permettent de faire les observations
suivantes :
- Sur le bruit total, on visualise des différences poste à
poste assez peu marquées. En revanche, la visualisation
du bruit de combustion montre clairement une
prédominance du niveau des combustions des cylindres 3
et 4 (respectivement aux angles 120 et 360 °) par rapport
à celle des postes 1 et 2 (respectivement aux angles 0
et 540 °), en particulier vers 1500 Hz. Ceci s’explique
par la proximité de ces deux cylindres avec la position du
microphone étudié.
- Les niveaux constatés vers 500 Hz sur le bruit total
(jusqu’à 90dB) ne sont pas dus à la combustion, dont les
niveaux ne dépassent pas 80dB à cette fréquence.
Estimation de l’atténuation de structure
La connaissance simultanée de la pression cylindre et
du bruit de combustion rayonné estimé par filtrage de
Wiener permet d’obtenir une estimation de l’atténuation
de structure (voir équation 2). L’outil permet ainsi de
quantifier le changement d’atténuation apporté par des
modifications réalisées sur la structure.
Dans l’exemple qui suit, on compare l’atténuation de
structure obtenue pour le micro 1m face distribution dans
les deux configurations d’essais suivantes :
- Configuration moteur d’origine.
- Ajout d’un masquage sur le carter d’huile.
Cette technique permet de quantifier l’impact du masquage
du carter d’huile sur l’atténuation de structure, à savoir :
- 5 dB sur le tiers d’octave 630 Hz
- 4 dB sur les tiers d’octave 1250 et 1600 Hz
Conclusion
La méthode de filtrage de Wiener synchrone qui fait l’objet
de cette étude est utilisée avec succès pour la séparation
du bruit de combustion et la mesure de l’atténuation de
structure. Les exemples d’utilisation de cette méthode
montrent l’étendue de ses capacités :
- quantification précise du bruit de combustion dans le
bruit rayonné,
- mise en évidence d’écarts de bruit entre les cylindres
d’un même moteur,
- estimation de l’atténuation de structure du moteur.
Références bibliographiques
[ 1 ] I. Hirano, M. Kondo, Y Uraki, Y Asahara - Using multiple regression analysis
to estimate the contribution of engine-radiated noise components. JSAE Review
20 (1999) pp 363-368
[ 2 ] N. Wiener - Extrapolation, interpolation and smoothing of stationary time
series. The technology press of the Massachusetts Institute of Technology, New
York: John Wiley & Sons, Inc., 1950
[ 3 ] J. Max & J.L. Lacoume - Méthodes et techniques de traitement du signal,
5th edition, Dunod, 2000
[ 4 ] J. Antoni - Apport de l’échantillonnage angulaire et de la cyclostationnarité
au diagnostic par analyse vibratoire des moteurs thermiques. Thèse, Institut
National Polytechnique de Grenoble, Grenoble, 2000
[5] C. Renard, L. Polac, J.C. Pascal, S. Sahraoui – Extraction of vibration sources
in Diesel engines. Proceedings of 11th International Congress on Sound and
Vibrations – ICSV11, July 5-8 (2004), St Petersburg
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Méthode de séparation de sources pour la mesure du bruit de combustion et de l’atténuation de structure
Fig. 5 : Bruit total Micro 1m face distribution
- Transformée Angle-Fréquence
Fig. 6 : Bruit de combustion Micro 1m face distribution
- Transformée Angle-Fréquence
angle vilebrequin (°V)
angle vilebrequin (°V)
Fig. 7 : Impact du masquage du carter d’huile sur
l’atténuation de structure à 1m face distribution