Diesel engine's combustion noise extraction. Validation and application of a spectrofilter.
Extraction du bruit de combustion d'un moteur Diesel. Développement et application d'un spectrofiltre.
Résumé
This PhD dissertation tackles the validation and application of a spectrofilter to separate the combustion and mechanical noises of a diesel engine. The spectrofilter is a transfer function estimate. In the present study's context, it estimates the vibroacoustic transfers of the combustion forces from the engine's cylinders to the listening spot. The spectrofilter is computed upon the in-cylinder pressure and engine noise signals. The method under study is an application of the cyclostationnarity theory. It consists in computing the spectrofilter upon the non-deterministic part of the signals. The point of this method is to reduce the error stemming from the correlation between combustion and mechanical sources. First, this method is argued on a theoretical basis and formalized so as to underline its advantages and drawbacks. Then, it is validated by various experimental results. Finally, the method is applied to estimate both the vibroacoustic transfers of combustion forces and the composition of the engine noise, as well as their variations with running condition (running speed, load and fuel's GTL content).
Cette thèse porte sur la validation et l'application d'un spectrofiltre pour séparer le bruit de combustion et le bruit mécanique d'un moteur Diesel. Le spectrofiltre est un estimateur de fonction de transfert. Dans le contexte de notre étude, il estime les transferts vibroacoustiques des forces de combustion entre les cylindres du moteur et le point d'écoute. Le spectrofiltre s'obtient à partir des pressions-cylindre et du bruit rayonné par le moteur. La méthode que nous examinons est une application de la théorie de la cyclostationnarité. Elle consiste à calculer le spectrofiltre à partir de la partie aléatoire des signaux. L'intérêt de cette méthode est de fortement réduire une erreur provenant de la cohérence entre la combustion et les sources de bruit mécanique. Cette méthode est d'abord justifiée sur la base d'arguments théoriques, et formalisée de façon à mettre en évidence ses avantages et ses inconvénients. Elle est ensuite validée par deux expériences numériques et une expérience en conditions réelles. Elle est finalement appliquée à l'étude des transferts vibroacoustiques des forces de combustion, et de la composition du bruit du moteur, relativement au point de fonctionnement (régime, charge, et teneur en GTL du carburant).
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