四缸发动机二级平衡机构设计及试验研究

直列四缸发动机由于其结构特点,在运转时其二阶往复惯性力不能自平衡,发动机产生较大的振动及噪声。通常在此类发动机上采用二级平衡机构以平衡二阶往复惯性力,可以显著降低发动机振动及噪声。本文从直列四缸发动机二级平衡机构设计出发,论述了二级平衡机构对整机振动,整机噪声,整车振动的影响,同时,也分析了机体加强板对振动的影响,通过大量的测试数据证明,二级平衡机构对直列四缸柴油机并不是不可或缺,应当根据不同机型和不同用途合理选用,对于某些机型甚至可以取消二级平衡机构。     

3B2型三缸柴油机平衡研究

三缸柴油机平衡是整机品质的重要表现,同系列的三缸机比四缸机的振动要大。通过对三缸柴油机的曲轴平衡块、曲轴皮带轮、飞轮的综合不平衡质量大小对振动的影响的研究,发现当设置适当的综合不平衡质量对降低三缸柴油机振动有明显效果。本文介绍了对3B2型三缸柴油机的综合不平衡量优化后达到降低整机振动目的。     

降低CF4108T型柴油机振动方法及效果

直列4缸往复式柴油机由于其结构特点,在运转时其二阶往复惯性力不能自平衡,引起发动机产生较大的振动。在此类发动机上采用双轴平衡机构以平衡二阶往复惯性力可显著降低发动机振动。本文介绍了采用增加双轴平衡机构来降低CF4108T型柴油机的振动,包括平衡计算过程、振动测试结果。     

降低CF4108T型柴油机振动方法及效果

直列4缸往复式柴油机由于其结构特点，在运转时其二阶往复惯性力不能自平衡，引起发动机产生较大的振动。在此类发动机上采用双轴平衡机构以平衡二阶往复惯性力可显著降低发动机振动。本文介绍了采用增加双轴平衡机构来降低CF4108T型柴油机的振动，包括平衡计算过程、振动测试结果。     

基于角度域的汽油发电机组噪声分析

在进行发动机工作过程及机构运动分析时,通常以曲轴转角作为参考,研究这些参数随曲轴转角的变化规律,同时内燃机噪声的产生与发动机工作过程及机构运动相关,因此本文开展了基于角度域的发动机噪声分析,得到发动机进排气噪声、缸头噪声随由轴转角的变化规律,并与发动机工作状态关联,分析进排气噪声、缸头噪声的产生原因。     

曲轴偏置式三缸机的平衡性理论分析与研究

为研究曲轴偏置式发动机的平衡性,应用数学几何理论推导并改进了传统曲轴偏置式发动机曲柄连杆机构的运动学解析方程。基于改进的解析方程对偏置式三缸发动机的平衡性进行分析研究,推导出应用单轴平衡与曲轴过量平衡方法完全平衡一阶往复惯性力矩的平衡轴与平衡重布置相位计算公式;应用虚拟样机技术,对采用同一套曲柄连杆活塞组的偏置式三缸机和对心式发动机的平衡性进行对比分析验证。研究结果表明:曲轴偏置未改变三缸发动机平衡性但平衡相位发生了改变,改进的平衡理论可以准确描述曲轴偏置发动机运动规律,新的平衡方法可以实现一阶惯性力矩的全平衡,相比传统平衡方案提高了剩余往复惯性力矩幅值的均匀性,最大幅值减小约14.5%。     

商用车三缸柴油机开发研究

介绍了三缸柴油机具有热效率高、油耗低、成本低、重量轻的优势,通过涡轮增压、EGR等先进技术的使用,更容易达到排放和节能标准。对市场上一些传统三缸机进行了试验和分析,发现振动和噪声较大是主要问题。同时,通过分析国内外较先进的三缸发动机7种一阶往复惯性力矩平衡方案,认为只要进行合理的平衡设计就能够解决三缸机的NVH问题。三缸机已在乘用车领域广泛应用,极有可能应用到商用车领域。在现有四缸机平台上进行三缸机开发,无疑是最方便、最快速、最经济、最可行的方法。开发三缸柴油机的关键是平衡机构的开发,在一款四缸柴油机平台上完成了三缸柴油机的平衡设计方案。     

9Y2622曲轴平衡重改进设计及平衡计算

本文介绍了我厂引进的卡特彼勒四缸柴油机9Y2622曲轴平衡重改进设计原理、计算及分析;并以此为例介绍了一种更为先进和精确的曲轴平衡计算的方法。     

通用小型汽油机平衡计算与振动激振力分析

通用小型汽油机的振动大小对整机可靠性及噪声有一定的影响.笔者以168F汽油机为研究样机,分析了通用小型汽油机曲柄连杆机构和气缸布置的结构设计特点,对往复惯性力采用过量平衡法的不同曲轴过量平衡量及对整机振动的激振力进行了计算,分析了气缸斜置角度、曲轴过量平衡量和曲轴平衡块的尺寸公差对汽油机的激振力大小的影响,得出小型汽油机的最优平衡量及减小振动激振力变化的方法与措施,控制曲轴平衡块的制造精度能有效地减少批量生产中汽油机的振动变化.     

发动机平衡轴剪刀齿机构啸叫试验和计算方法研究

基于多体动力学理论，采用AVL EXCITE建立了2.0 L发动机平衡轴剪刀齿机构啸叫计算模型，并进行了模型验证，通过振动色谱图和齿轮谐次噪声与总谐次噪声差值综合评价啸叫。针对4缸机平衡轴齿轮系统，分析了平衡轴剪刀齿机构啸叫产生原因，同时分析了剪刀齿机构弹簧刚度和正、反旋向剪刀齿机构对啸叫的影响。研究结果表明：驱动齿轮与剪刀齿机构浮动齿轮传递误差最大，是引起空载啸叫的主要原因；弹簧预紧力矩相同时，弹簧刚度为0.5 N·m/（°）时的传递误差比弹簧刚度为1.0 N·m/（°）时降低约7.2%；反旋向剪刀齿机构为一个减振系统，在2 500~4 000 r/min工况浮动齿轮角加速度相对正旋向剪刀齿机构降低约25%，在空载加速工况啸叫的改善效果明显。     

四缸发动机曲轴减振器匹配的对比研究

由于硅油减振器比橡胶减振器具有较好的降低曲轴扭振的性能,通过试验对比分析某四缸发动机曲轴装橡胶减振器及硅油减振器的性能指标,采用硅油减振器后明显降低曲轴扭振的主要谐次的振幅、最大扭振应力及发动机前端的噪声,使曲轴运转更平稳、发动机工作更可靠。     

基于三维有限元分析的柴油机曲轴优化设计

针对6160柴油机曲轴强化设计的需要，借助有限元分析，分别对几种改进设计方案进行了弯曲工况下曲轴应力场数值模拟。通过对圆角疲劳强度校核结果的对比分析，得出了各结构措施对6160柴油机曲轴的影响情况，为该曲轴的改进设计提供了依据。     

大功率柴油机曲轴动平衡的若干问题及改进措施

重点讨论了内燃机车用16V240ZJ型大功率中速柴油机的曲轴动平衡方法中存在的若干问题和改进的措施。提出曲轴轴系按平衡相位组装和整体进行动平衡的合理建议，并且对柴油机曲轴轴系整体动平衡的重要性和可行性进行了分析计算，从而对于减小柴油机整机振动，改善柴油机工作可靠性和耐久性具有重要意义。     

某发动机共振异响诊断与消除

测试了某异响发动机工作时的声压和振动加速度,通过异响工况下的加速度功率谱密度曲线结合曲轴自由模态分析结果诊断出了异响问题的原因-曲轴共振。对引起共振的激励源-发电机及点火系统进行改进,使激励能量足够小从而消除了该发动机的异响。该共振异响问题的解决,对类似问题具有参考和指导意义。     

质量中心孔和几何中心孔在曲轴加工中的优化

曲轴动平衡质量直接影响发动机的震动、噪声等机械性能和使用寿命,在大批量、自动化生产过程中,合理选用曲轴中心孔形式对减少初始不平衡量、去重量、加工节拍、料废率和剩余不平衡量至关重要,文章介绍了中心孔选用的基本原则。结合1.8L和1.5L曲轴不同类型中心孔的实际优化过程,介绍了中心孔优化的一般流程、方法及优化过程中必须考虑钻中心孔与动平衡的相位问题,在投产初期采用分模号优化中心孔是快速提高动平衡合格率的有效方法。     

一种新型曲轴结构的平衡性能分析

本文针对一种新型曲轴结构，采用三弯矩力学模型，推演了一组用于分析其平衡性能的计算公式，编制了C^ 语言计算程序，并进行了实例计算，分析其平衡性能，为该结构曲轴的推广应用提供一定的依据。     

某低速机曲轴轴颈磨损分析

某型低速柴油机在主机勘验过程中,曲轴轴颈与轴向减振器壳体发生磨损。为了分析磨损原因,建立曲轴组件的有限元模型,对主机勘验过程曲轴组件的变形情况进行仿真模拟。计算在盘车一个周期内磨损处曲轴轴颈的变形情况,并对比了曲轴调频轮处下垂量与车间实测,两者一致。然后通过分析得到了调频轮侧第1号曲拐对盘车过程中调频轮下垂量的影响规律,为轴颈的磨损原因以及主机勘验过程盘车角度的控制提供了理论参考。     

柴油机降噪措施及其评价

讲述了作者在进行柴油机降噪试验研究中所采取的多种措施及对各种措施的降噪效果评价。针对现有柴油机的燃烧状况,对供油提前角进行了调整,降低了燃烧噪声,通过加装扭振减振器,使得曲轴扭振状况明显减小。改变油底壳形式和加装橡胶减振垫对柴油机辐射噪声起到了很好的抑制作用。综合以上各种方法,使得柴油机整机噪声水平降低了2 dB,低于国家标准要求。     

曲轴可靠性优化设计

本文提出了汽车发动机曲轴多工况可靠性优化设计方法。在柯特-多兰模型和海巴赫模型的基础上提出了“双堤坝”模型,然后用累积疲劳损伤理论和可靠性理论对某柴油机曲轴进行了可靠性优化设计。计算结果表明,曲轴可靠度大幅度提高,效果十分显著。     

基于曲轴扭振谐次幅值特性的内燃机功率监测新方法

基于内燃机动力学和多缸内燃机轴系任意测点简谐角振动与各缸对应简谐力矩的关系式,推导了内燃机曲轴测点角振动响应与内燃机功率的关系式,提出了基于曲轴角振动谐次幅值实现内燃机在线有负荷测功的方法;基于线性叠加的原理,比较不同燃烧介质的大功率内燃机气体激振力矩和往复惯性力矩对曲轴测点处角振动特征谐次幅值的影响。对某天然气内燃机和某柴油机进行仿真和试验研究,特征谐次幅值曲线证明了理论的正确性;利用曲轴测点扭振角位移特征谐次幅值计算内燃机的实际运行功率,最大误差为3.5%。