多缸内燃机轴系扭振性能的计算分析与改善

以GK1C内燃机车的 6L2 4 0柴油机为例 ,利用蒙特卡罗模拟法对各缸功率不均衡状况下的轴系扭振进行了计算和分析 ,找出了各缸功率不均衡对扭振振幅和频率的影响以及一些其他规律。此外 ,在理论分析的基础上 ,找到了改善轴系扭振性能的有效途径 ,并通过对比计算进行了验证。结果表明 :优化排列各缸功率不均衡系数 ,改善轴系扭振性能的方法 ,能将最差情况下的扭振振幅减小 5 0 %以上 ,从而可改善和提高内燃机轴系扭振性能的稳定性和可靠性。     

功率不均衡状况下评价和改善内燃机轴系扭振性能的研究

作者以6L240柴油机为例,通过计算分析得出了多缸柴油机各缸功率不均衡状况下不同功率偏差率与所对应的曲轴扭振振的统计特性,为正确评价同类发动机的扭振性能提供了一定的依据。此外,通过理论分析,找到了进一步改善轴系扭振性能的有铲途径,并通过计算进行了验证。结果表明：能将最差情况下的扭振振幅减小约50％。从而可改善和提高内燃机轴系扭振性能的稳定性和可靠性。     

诊断内燃机各缸做功均匀性的曲轴简谐扭振反算法

依据内燃机动力学的基本理论,提出了一种利用轴系一个惯量的扭振信号多谐次分量反算内燃机各缸做功均匀性的新方法.该方法不依靠轴系结构参数,只需以各缸停缸时得到的扭振幅频特性参数为基础,再利用一个惯量的扭振信号多谐次分量就可反算出内燃机各缸平均有效压力,方法简便准确,并且计算精度不受扭振影响.以某6L240六缸柴油机为对象进行了仿真研究,结果表明选用3个谐次的扭振简谐分量就可准确反算出柴油机各缸做功均匀性.     

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%。     

内燃机轴系扭振减振器的最优化设计

本文以多质量综合分析法结合现代最优化技术对内燃机轴系扭振减振器进行优化设计,通过对减振器参数在可能范围内的优选组合以使整个轴系动态特性达到最优。其中包括发动机在全部运行工况范围内轴系扭振幅值的均方根值最小及各部位间的相对幅值小于许用值。这样既保证了曲轴运转安全可靠,又使轴系转动能量的耗散最小。本文以一台6缸柴油机为例,进行了轴系扭振减振器的最优化设计,装机实验结果表明其性能达到了预期的效果。本文还提出了内燃机轴系扭振减振器最优化设计的全套电算通用程序。该程序可适用于各种大、中、小型内燃机轴系扭振减振器的优化设计,也可用于弹性阻尼减振器及动力减振器的设计。     

船舶模拟推进装置的结构设计及其试验研究

基于结构相似性原理，提出了一种以柴油机喷油泵为激振源的船舶模拟推进试验装置。讨论了模拟推进装置的系统结构以及扭振测试诊断原理，通过对轮子不平衡、轴系不对中、轴承磨损、油压负载激振和多缸断油等工况的扭振特性试验，验证了模拟推进装置是一种理想的船舶轴系扭振试验和软件性能测试设备。     

内燃发电机组联轴器新匹配策略

目前,内燃发电机组联轴器的匹配策略主要针对稳态均衡工况.但在内燃发电机组实际运行中,内燃机可能会在非均衡工况下工作,并且往往因非均衡工况导致联轴器破坏等轴系故障.因而提出一种在均衡和非均衡工况下内燃发电机组轴系都具有良好扭振性能的联轴器新匹配策略.以某型内燃机车的内燃发电机组轴系为研究对象,采用仿真分析方法详细探讨了轴系联轴器新匹配策略的优越性;同时对采用新匹配策略的轴系进行了扭振测试,结果表明:匹配变刚度联轴器后,轴系在稳态均衡工况和非均衡工况下各部件扭振响应均得到有效控制,验证了新匹配策略的有效性和实用性.     

激光多普勒技术用于内燃机等旋转轴系扭振测量的研究

本文阐述了利用激光多普勒技术测量内燃机等旋转轴系扭振的技术方案和相应的实验测量系统，通过在ＮＺＪ－１型扭振校验机上与常用于内燃机轴系扭振测量的ＮＺ－３型扭振仪进行的扭振测量对比实验，说明激光技术用于旋转轴系扭转轴系扭振测量是可行的。     

激光多普勒技术用于内燃机等旋转轴系扭振测量的研究

本文阐述了利用激光多普勒技术测量内燃机等旋转轴系扭振的技术方案和相应的实验测量系统，通过在ＮＺＪ－１型扭振校验机上与常用于内燃机轴系扭振测量的ＮＺ－３型扭振仪进行的扭振测量对比实验，说明激光技术用于旋转轴系扭振测量是可行的。     

12V135AZ柴油机轴系自由扭振特性的灵敏度分析及系统参数的修改

本文提出了一种内燃机轴系扭振调频的新方法。并以12V135AZ柴油机轴系为实例,分析了自振本征对轴系各参数的灵敏度,建立了修改系统参数的数学模型,为有效地建立轴系扭振离散模型及改变轴系临界转速的系统动力优化设计提供了依据。     

现代先进发动机技术——平衡和振动(1)

本文综述了90年代以来世界上现代先进发动机技术之平衡和振动系统。主要叙述了发动机平衡和振动设计技术的发展.如单缸和直列、卧式对置、V型不同夹角多缸发动机的动、静平衡分析;一、二次惯性力和力矩分析及平衡;轴系扭转振动简谐分析;临界转速的确定;各种减振器结构等。     

利用实测发动机瞬态转速波动估计平均指示压力

本文针对四缸发动机建立了四自由度有阻尼强迫振动数学模型和反求平均指示压力的数学模型。通过发动机瞬态转速测量，可为扭振分析、单缸熄火、稳态及动态测功、单缸功率(一缸熄火时)测定、气缸密封性等状态监测及诊断提供数据，还可为车辆及发动机开环自适应控制策略等提供必要的转速、扭矩数据。     

发动机动态试验台传动轴设计研究

发动机动态试验台传动轴的选用应根据发动机情况和试验要求确定。为正确模拟汽车传动系，其传动轴应保证发动机-传动轴-测功机扭振系统的固有频率大于15～20Hz，并尽可能避免在发动机正常转速范围内发生共振。此外，还要有合适的阻尼。动态试验台的传动轴一般由带有橡胶阻尼的联轴器、连接轴和万向节组成，设计中主要考虑扭转刚度、阻尼、弯曲振动和扭振强度等问题。     

周向弧形弹簧双质量飞轮设计方法研究

根据周向弧形弹簧式双质量飞轮结构及工作原理,基于怠速工况和正常行驶工况下所建立的发动机、双质量飞轮与动力传动系统的多质量扭振模型,提出了周向弧形弹簧式双质量飞轮第1级扭转刚度的取值方法以及双质量飞轮转动惯量分配方法.根据弧形弹簧的布置形式,分析了第2级扭转刚度与第1级扭转刚度的关系,提出了第2级扭转刚度的取值方法.采用普通离合器式扭转减振器,动力传动系统在怠速工况下第1阶扭振频率在15～20Hz之间,与发动机怠速接近,容易发生扭振.利用此方法为某轿车设计了周向弧形弹簧式双质量飞轮,并对该车的动力传动系统进行了模态分析与振动试验验证.研究结果表明:怠速工况下,第1阶扭振频率降至9Hz,远低于怠速;正常行驶工况下,在正常行驶速度范围内未发生主谐次扭振,并对发动机的速度波动削减了67%,具有良好的减振效果.     

机车柴油机隔振初探

针对内燃机车上的柴油机隔振问题进行了讨论,包括多缸柴油机的激振力特点、隔振研究的频率范围和隔振效果的评价方法。     

NZ－T扭振分析记录仪及其在低速柴油机轴系扭振测试中的应用

国产ＮＺ－Ｔ扭振分析记录仪是微机式高智能型仪器，可作较低转速的扭振测试，除数字显示和打印输出外，还有模拟输出，既可独立工作，也能与微机联成测试分析系统。本文介绍Ｎｚ—Ｔ扭振分析记录仪的主要原理和性能，并介绍其在实船低速柴油机轮系扭振测试中的应用情况。