ISO 13332:2000
(Main)Reciprocating internal combustion engines — Test code for the measurement of structure-borne noise emitted from high-speed and medium-speed reciprocating internal combustion engines measured at the engine feet
Reciprocating internal combustion engines — Test code for the measurement of structure-borne noise emitted from high-speed and medium-speed reciprocating internal combustion engines measured at the engine feet
Moteurs alternatifs à combustion interne — Code d'essai pour le mesurage du bruit solidien émis par les moteurs alternatifs à combustion interne à vitesse élevée et à vitesse moyenne, mesuré aux pieds du moteur
La présente Norme internationale spécifie un mode opératoire permettant de mesurer la capacité d'un moteur à vitesse élevée ou à vitesse moyenne à générer des vibrations et de déterminer les fréquences limites de validité des informations données. La méthode décrite dans la présente Norme internationale n'est pas appropriée aux moteurs à faible vitesse. La présente Norme internationale décrit une méthode d'expertise et non une méthode de laboratoire. Qu'ils soient réalisés au banc d'essai ou sur site, les essais doivent faire l'objet d'un accord entre l'utilisateur et le constructeur. La présente Norme internationale s'applique aux moteurs alternatifs à combustion interne à vitesse élevée et à vitesse moyenne pour usages terrestre, ferroviaire et marin, à l'exclusion des moteurs utilisés pour la propulsion des tracteurs agricoles, des véhicules routiers et des aéronefs. La présente Norme internationale peut être appliquée aux moteurs destinés à propulser des engins de travaux publics et de terrassement, ou des chariots de manutention, ainsi que pour d'autres applications où aucune Norme internationale appropriée n'existe.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13332
First edition
2000-11-15
Reciprocating internal combustion
engines — Test code for the measurement
of structure-borne noise emitted from
high-speed and medium-speed
reciprocating internal combustion engines
measured at the engine feet
Moteurs alternatifs à combustion interne — Code d'essai pour le mesurage
du bruit solidien émis par les moteurs alternatifs à combustion interne à
vitesse élevée et moyenne, mesuré aux pieds du moteur
Reference number
©
ISO 2000
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Contents Page
Foreword.iv
Introduction.v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .2
4 Symbols .2
5 Technical background.3
6 Test conditions .3
7 Frequency range.4
8 Principle of measurement.5
9 Mount selection.7
10 Measurement positions.7
11 Measurement and assessment.10
Annex A (informative) Engines — Structure-borne noise characterization — Test report form .11
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 13332 was prepared by Technical Committee ISO/TC 70, Internal combustion engines.
Annex A of this International Standard is for information only.
iv © ISO 2000 – All rights reserved
Introduction
Noise in buildings, structures, ships, aircraft and land vehicles often arises from the use of internal combustion
engines, particularly reciprocating engines, and there may be situations where these are the dominant noise
source. Even where it is not dominant, it may form an unwelcome background noise. These noises, arising within
the building, etc., can be transmitted in at least two ways as given below.
a) Directly into the surrounding air. This is called airborne sound and ISO 6798 specifies methods for determining
the airborne noise output of internal combustion engines.
b) Through excitation or vibration in the supporting structure, pipes and shafts. These vibrations then pass
through the structure as structural vibration, exciting in turn the walls and panels of the structure, resulting in
the radiation of so-called secondary sound or structure-borne noise.
The ability of the source of vibration (the engine) to generate vibration in the structure in which it is mounted
depends on the amount of motion of the engine at its mounting points, the properties of the engine mounting
system and the mobility of the receiving structure. Vibration from the engine feet may be in the vertical sense,
which is the one most easily visualised, but may also be longitudinal or transverse with respect to the crankshaft
axis. The vibration source may also cause rotational input, resolved about each of the three orthogonal axes.
The passage through the structure of any vibration which has been caused in it can be very difficult to control,
particularly at low frequencies. There are many possible modes of vibration of the structure which could be
responsible for the transmission (compression, torsional or flexural modes). Only breaks in the continuity of the
structure are likely to be completely effective, and this is not usually possible. Damping of the structure may be
effective for some propagation modes, particularly at high frequencies/short wavelengths, but will not be sufficiently
effective at low frequencies.
In spite of the difficulties in controlling the propagation of vibration within the structure, there are obvious benefits in
knowing the characteristics of the engine as a potential vibration source so that a choice may be made amongst
various competing mounting engines, or the structure and engine mounts can be designed to comply with the
properties of the engine selected.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13332:2000(E)
Reciprocating internal combustion engines — Test code for the
measurement of structure-borne noise emitted from high-speed
and medium-speed reciprocating internal combustion engines
measured at the engine feet
1 Scope
This International Standard defines the procedure for measuring the capacity of a high-speed or medium-speed
engine to generate vibration and the determination of the frequency limits of validity of the information quoted. The
method described in this International Standard is not suitable for low-speed engines. This International Standard
describes an engineering and not a precision method. Whether the tests are carried out on the test bed or on site
shall be agreed between the user and the manufacturer.
This International Standard applies to high-speed and medium-speed reciprocating internal combustion engines for
land, rail traction and marine use, excluding engines used to propel agricultural tractors, road vehicles and aircraft.
This International Standard may be applied to engines used to propel road-construction and earth-moving
machines, industrial trucks and for other applications where no suitable International Standard for these engines
exists.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 1503:1977, Geometrical orientation and direction of movements.
ISO 2954:1975, Mechanical vibration of rotating and reciprocating machinery — Requirements for instruments for
measuring vibration severity.
1)
ISO 3046-1:— , Reciprocating internal combustion engines — Performance — Part 1: Declarations of power, fuel
and lubricating oil consumptions, and test methods — Additional requirements.
ISO 3046-3:1989, Reciprocating internal combustion engines — Performance — Part 3: Test measurements.
ISO 3046-7:1995, Reciprocating internal combustion engines — Performance — Part 7: Codes for engine power.
ISO 9611:1996, Acoustics — Characterization of sources of structure-borne sound with respect to sound radiation
from connected structures — Measurement of velocity at the contact points of machinery when resiliently mounted.
1) To be published. (Revision of ISO 3046-1:1995)
3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the following terms and definition apply.
3.1
structure-borne noise
vibration transmitted through solid structures in the frequency range of audible sound
3.2
contact area
area of engine supports in contact with the surrounding structure, in particular rubber mounts
[Figures 3 and 4]
4 Symbols
Symbols and units used in this International Standard are listed in Table1.
Table 1 — Symbols with their designations and units
Symbol Designation Unit
d thickness of the engine foot plate mm
d
distance of the accelerometer from position 1 in the transverse direction mm
y1
D dimension of the isolator in longitudinal direction mm
x
D dimension of the isolator in transverse direction mm
y
f the highest rigid-body natural frequency of the engine on its mounts Hz
f lower frequency limit Hz
f
upper frequency limit Hz
L velocity level in longitudinal direction at position i dB
vxi
L velocity level in transverse direction at position i
dB
vyi
L velocity level in vertical direction at position i dB
vzi
mean velocity level in longitudinal direction dB
L
vx
mean velocity level in transverse direction dB
L
vy
mean velocity level in vertical direction dB
L
vz
n number of engine mounts 1
arithmetic mean of velocities v and v m/s
v
1z 2z
z
v velocity at position 1z m/s
1z
v velocity at position 2z m/s
2z
X longitudinal direction –
Y
transverse direction –
Z vertical direction –
2 © ISO 2000 – All rights reserved
5 Technical background
On the basis of information currently available, the requirement of this International Standard is for translation
2)
measurements of mount vibration only , in three orthogonal directions. This requirement is based partly on the
results of recent calculations and early measurements which suggest that rotational input is a secondary effect.
The essence of the method is to determine the amount of vibration (in three orthogonal directions) which would
occur at the mounting feet of an engine, where they have to be supported by a flexible mounting system which
provides negligible restriction to their motion.
The vibration measurements will be in the three orthogonal axes with respect to the engine defined in clause 4 of
ISO 1503:1977.
NOTE In addition, the knowledge of structure-borne noise levels of a reciprocating internal combustion engine enables
comparison and calculation of the vibration input into a mounting system, provided that the source (engine), mounting system
and load (receiving structure) impedances are known.
In practice, the vibration generated will be a function of frequency, and it will not be possible to provide a mounting
system which will be suitable, or which will allow the engine's vibration performance to be assessed, over the whole
range of frequencies.
6 Test conditions
6.1 Mounting
During the taking of measurements, the engine under investigation shall be supported on appropriate mounts, be
provided with the required services (air, fuel, exhaust, coolant, lubricant, electrical supply) and also be equipped
with a load system to absorb the power developed. The provision of these services shall be by means of flexible
connectors which do not significantly influence the vibration of the engine. The engine shall be tested with its
standard flywheel, and with a sufficient bend and torsional coupling to the load. The type and characteristics of the
flexible coupling arrangement shall be declared in the test report.
6.2 Mounting conditions
Mounting systems for diesel engines can vary widely, depending on weight, power and application. Whilst the
supports for the engine feet are commonly resilient for high-speed and medium-speed engines, these mountings
may not always be suitable for effective assessment of the structure-borne noise emission from the particular
engine being measured.
NOTE In order that the assessment be carried out to a frequency (f ) as low as is necessary, the following characteristics
of the mounting system should be observed if at all possible:
1) the resilient elements should be mounted on a massive, rigid foundation;
2) f should be as low as practically possible.
Practical limits can be set for f however, both by the known characteristics of the human ear, and the fundamental properties of
the engine firing cycle (2-/4-stroke cycle).
2) There may be, nevertheless, a requirement for rotational vibration input to be assessed in particular instances to be agreed
between customer and manufacturer. This is recognized to be a particularly difficult measurement. Rotational measurements
are not covered in this International Standard. Rotational-vibration measurement should be carried out in accordance with
ISO 9611.
-------
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13332
Première edition
2000-11-15
Moteurs alternatifs à combustion interne —
Code d'essai pour le mesurage du bruit
solidien émis par les moteurs alternatifs à
combustion interne à vitesse élevée et à
vitesse moyenne, mesuré aux pieds du
moteur
Reciprocating internal combustion engines — Test code for the
measurement of structure-borne noise emitted from high-speed and
medium-speed reciprocating internal combustion engines measured at the
engine feet
Numéro de référence
©
ISO 2000
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Imprimé en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos.iv
Introduction.v
1 Domaine d’application .1
2Références normatives .1
3Termesetdéfinitions.2
4 Symboles.2
5 Dossier technique.3
6 Conditions d’essai.3
7 Domaine des fréquences .4
8 Principe du mesurage .5
9 Choix des plots de montage.7
10 Positions de mesurage .7
11 Mesurage et évaluation .10
Annexe A (informative) Moteurs — Caractérisation du bruit solidien — Formulaire de rapport d'essai.11
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiéeaux
comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments delaprésente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
La Norme internationale ISO 13332 a étéélaboréepar le comité technique ISO/TC 70, Moteurs à combustion
interne.
L’annexe A de la présente Norme internationale est donnée uniquement à titre d’information.
iv © ISO 2000 – Tous droits réservés
Introduction
Le bruit dans les bâtiments, structures, navires, aéronefs et véhicules routiers est souvent dûà l’utilisation de
moteurs à combustion interne, en particulier de moteurs alternatifs, et il peut y avoir des cas où le bruit
prédominant est celui provoqué par les moteurs. Même lorsqu’il n’est pas prédominant, il peut constituer un bruit
de fond importun. Ces bruits, ayant leur source dans le bâtiment, etc., peuvent être transmis de deux manières au
moins:
a) Directement à l’air environnant. C’est ce qu’on appelle le bruit aérien et l’ISO 6798 spécifie des méthodes pour
déterminer le bruit aérien émis par les moteurs alternatifs à combustion interne.
b) Par l’intermédiaire de l’excitation de vibrations dans la structure portante, les tuyauteries et les arbres. Ces
vibrations traversent ensuite la structure sous forme de vibrations structurelles, excitent à leur tour les parois et
les panneaux de la structure, provoquant l’émission d’un bruit dit secondaire ou solidien.
La capacité de la source de vibration (le moteur) à produire des vibrations dans la structure sur laquelle il est
monté dépend de l’importance du mouvement du moteur au niveau de ses points de montage, des caractéristiques
du montage du moteur et de la mobilité de la structure réceptrice. Les vibrations des pieds du moteur peuvent être
verticales, ce qui est le plus facile à voir, mais également longitudinales ou transversales par rapport à l’axe du
vilebrequin. La source des vibrations peut également provoquer une rotation décomposée autour des trois axes
orthogonaux.
Il peut être très difficile de contrôler le passage à travers la structure de toutes les vibrations qui y ont été
provoquées, en particulier à basses fréquences. Il existe de nombreux modes de vibration de structure possibles
(de compression, torsion ou flexion) qui peuvent être déterminants pour la transmission. Seules les ruptures de
continuité de la structure sont susceptibles d’être totalement efficaces, et ce n’est généralement pas possible.
L’amortisseur de la structure peut être efficace pour certains modes de propagation, en particulier aux fréquences
élevées et de longueurs d’onde courtes, mais il ne sera pas suffisamment efficace à basses fréquences.
En dépit des difficultés rencontrées pour contrôler la propagation des vibrations dans la structure, il est
manifestement intéressant de connaître les caractéristiques du moteur en tant que source de vibrations potentielle
pour pouvoir effectuer un choix parmi les différents types de montages appropriés de moteur ou pour pouvoir
concevoir la structure et les plots de montage du moteur de manière qu’ils soient conformes avec les
caractéristiques du moteur choisi.
NORME INTERNATIONALE ISO 13332:2000(F)
Moteurs alternatifs à combustion interne — Code d'essai pour le
mesurage du bruit solidien émis par les moteurs alternatifs à
combustion interne à vitesse élevéeet à vitesse moyenne, mesuré
aux pieds du moteur
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie un mode opératoire permettant de mesurer la capacité d’un moteur à
vitesse élevéeou à vitesse moyenne à générer des vibrations et de déterminer les fréquences limites de validité
des informations données. La méthode décrite dans la présente Norme internationale n’est pas appropriéeaux
moteurs à faible vitesse. La présente Norme internationale décrit une méthode d’expertise et non une méthode de
laboratoire. Qu’ils soient réalisés au banc d’essai ou sur site, les essais doivent faire l’objet d’un accord entre
l’utilisateur et le constructeur.
La présente Norme internationale s’applique aux moteurs alternatifs à combustion interne à vitesse élevéeet à
vitesse moyenne pour usages terrestre, ferroviaire et marin, à l’exclusion des moteurs utilisés pour la propulsion
des tracteurs agricoles, des véhicules routiers et des aéronefs. La présente Norme internationale peut être
appliquée aux moteurs destinés à propulser des engins de travaux publics et de terrassement, ou des chariots de
manutention, ainsi que pour d’autres applications où aucune Norme internationale appropriéen’existe.
2Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l’ISO etdelaCEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 1503:1977, Orientation géométrique et sens de mouvement.
ISO 2954:1975, Vibrations mécaniques des machines tournantes ou alternatives — Spécifications des appareils de
mesurage de l’intensité vibratoire.
1)
ISO 3046-1:— , Moteurs alternatifs à combustion interne — Performances — Partie 1: Déclaration de la
puissance et de la consommation de carburant et d’huile de lubrification, méthodes d’essai — Exigences
supplémentaires.
ISO 3046-3:1989, Moteurs alternatifs à combustion interne — Performances — Partie 3: Mesures pour les essais.
ISO 3046-7:1995, Moteurs alternatifs à combustion interne — Performances — Partie 7: Codes de puissance des
moteurs.
ISO 9611:1996, Acoustique — Caractérisation des sources de bruit solidien pour estimer le bruit rayonné par les
structures auxquelles elles sont fixées — Mesurage de la vitesse aux points de contact des machines à montage
élastique.
1) À publier. (Révision de l'ISO 3046-1:1995)
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
bruit solidien
vibrations transmises par des structures solides dans le domaine des fréquences audibles
3.2
surface de contact
surface des supports du moteur en contact avec la structure environnante, tels que des plots de montage en
caoutchouc
[Figures 3 et 4]
4 Symboles
Les symboles et unitésutilisésdanslaprésente Norme internationale sont donnés dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Symboles avec leur désignation et unité
Symbole Désignation Unité
d
épaisseur du pied de bâti du moteur mm
d
distance de l’accéléromètre jusqu’à la position 1 dans le sens transversal mm
y1
D
x dimension de l’isolateur dans le sens longitudinal mm
D
dimension de l’isolateur dans le sens transversal mm
y
f
fréquence propre la plus élevée du moteur en tant que corps rigide sur ses plots de montage. Hz
f
1 limite inférieure de fréquence Hz
f
limite supérieure de fréquence Hz
L niveau de vitesse dans le sens longitudinal à la position i dB
vxi
L
niveau de vitesse dans le sens transversal à la position i
vyi dB
L
niveau de vitesse dans le sens vertical à la position i dB
vzi
niveau de vitesse moyen dans le sens longitudinal dB
L
vx
L
niveau de vitesse moyen dans le sens transversal dB
vy
L
niveau de vitesse moyen dans le sens vertical dB
vz
n nombre de montages du moteur —
moyenne arithmétique des vitesses v et v
v
m/s
z 1z 2z
v
vitesseenposition1z m/s
1z
v
2z vitesseenposition2z m/s
x sens longitudinal —
y
sens transversal —
z sens vertical —
2 © ISO 2000 – Tous droits réservés
5 Dossier technique
Compte tenu des informations actuellement disponibles, seuls les mesurages des vibrations longitudinales suivant
les trois directions orthogonales au niveau des plots de montage sont requis par la présente Norme
2)
internationale . Cette exigence repose en partie sur les résultats de calculs récents et de mesurages antérieurs
qui suggèrent que la rotation est un effet secondaire.
L’essence de la méthode est de déterminer la quantité de vibrations (dans trois directions orthogonales) qui se
produiraient au niveau des pieds d’un moteur, ces derniers étant montésd’une façon flexible offrant une restriction
négligeable à leur mouvement.
Les mesurages des vibrations doivent être effectués selon les trois axes orthogonaux, par rapport au moteur,
définis dans l’ISO 1503:1977, article 4.
NOTE De plus, la connaissance des niveaux de bruit solidien d’un moteur alternatif à combustion interne permet la
comparaison et le calcul des vibrations affectant un montage, à condition de connaître les impédances de la source (le moteur),
du montage et de la charge (structure réceptrice).
En pratique, les vibrations créées seront fonction de la fréquence et il ne sera pas possible de fournir un montage
qui convienne ou qui permette d’évaluer les performances des vibrations du moteur dans tout le domaine des
fréquences.
6 Conditions d’essai
6.1 Montage
Au cours du mesurage, le moteur étudié doit reposer sur des plots de montage appropriés, être muni des
équipements requis (alimentation en air, en carburant, en réfrigérant, en lubrifiant et raccordement à l’alimentation
électrique et à l’échappement) et être également équipé d’un système de charge destinéà absorber la puissance
développée. Le raccordement à ces équipements doit se faire au moyen de raccords flexibles, qui n’influent pas de
façon significative sur les vibrations du moteur. Le moteur doit être soumis à l’essai avec son volant standard et
avec un accouplement suffisamment «souple»à la charge. Le type et les caractéristiques de l’accouplement des
flexibles doivent figurer dans le rapport d’essai.
6.2 Conditions de montage
Les montages des moteurs diesel peuvent varier considérablement, en fonction du poids, de la puissance et de
l’application. Bien que les supports des pieds de moteur sont généralement élastiques pour les moteurs à vitesse
élevéeet à vitesse moyenne, ces montages peuvent ne pas être toujours appropriés pour évaluer efficacement le
bruit solidien émis par le moteur spécifique soumis au mesurage.
NOTE Afin de pouvoir effectuer l’évaluation à une fréquence (f ) aussi basse que nécessaire, il convient de respecter les
caractéristiques suivantes du montage, si tant est que cela soit possible:
1) il convient de monter les éléments élastiques sur une assise pleine et rigide;
2) il convient que f soit la plus basse possible.
Il est toutefois possible de fixer des limites pratiques pour f , tant pour tenir compte des caractéristiques connues de l’oreille
humaine que des propriétés fondamentales du cycle d’allumage du moteur (moteur 2 temps/4 temps).
2) Il peut toutefois être nécessaire d'évaluer les vibrations de rotation dans des cas particuliers à convenir entre le client et le
constructeur. Il est reconnu qu'il s'agit d'un mesurage particulièrement difficile. La présente Norme internationale ne traite pas
du mesurage des rotations qu’il convient d’effectuer conformément à l'ISO 9611.
6.3 Conditions de fonctionnement du moteur
Les conditions de fonctionnement requises pour les mesurages du bruit solidien, la vitesse déclarée et 100 % de la
charge, conformément à l’ISO 3046-1
...
Questions, Comments and Discussion
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