直列四缸柴油機減振分析及平衡機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、發(fā)動機的振動和噪聲水平已成為發(fā)動機綜合性能的重要考評指標之一。良好的振動品質(zhì)是提高發(fā)動機市場競爭力的主要途徑,也是降低車輛振動的重要途徑。從內(nèi)部抑制導致發(fā)動機振動的主要激振力源是發(fā)動機主要減振技術(shù)之一。而給發(fā)動機裝配平衡機構(gòu)是解決其振動的主要措施之一,已在發(fā)動機減振方面得到廣泛的應(yīng)用。
　　往復式內(nèi)燃機由于工作過程的周期性和機件運動的周期性,運轉(zhuǎn)中所產(chǎn)生的不平衡力以及不平衡力矩是其振動的主要激振力源。柴油機具有高效率和低油耗的特點

2、,而四缸柴油機在多缸內(nèi)燃機中由于外形尺寸相對較小,在一些對長度要求苛刻,而對其高度和寬度的要求相應(yīng)寬松,但動力性能、扭矩要求較高的應(yīng)用場合,具有明顯的匹配優(yōu)勢。但是相對于六缸發(fā)動機,四缸柴油機的結(jié)構(gòu)特點決定了它不能靠本身的平衡來消除二階往復慣性力的影響。因此有必要設(shè)計出一款平衡機構(gòu)來抑制或抵消其激振力源引起的振動,令發(fā)動機實現(xiàn)內(nèi)部機件運動時的動態(tài)平衡。
　　本文所研究的某直列四缸柴油機,是某柴油機公司根據(jù)市場的需要,在其從國外引進

3、的六缸柴油機的基礎(chǔ)上,針對中型載貨汽車和中型客車,設(shè)計開發(fā)出的系列化機型。
　　針對某直列四缸柴油機,通過多剛體動力學軟件ADAMS,進行柴油機的減振分析及平衡機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,研究工作主要包括以下內(nèi)容:
　　1)在發(fā)動機運動學和動力學基礎(chǔ)上,對直列單缸內(nèi)燃機的主要激振力源進行分析,進而得到直列四缸機的不平衡的二階往復慣性力、傾覆力矩等主要內(nèi)部激振力源;分析多工況下傾覆力矩的變化規(guī)律,為多工況下的平衡機構(gòu)布置形式的分析及優(yōu)化奠定

4、了基礎(chǔ)。
　　2)利用ADAMS軟件建立直列四缸機的多剛體動力學實體模型,通過動力仿真得到激振力源的主要參數(shù)和特性曲線:機體垂直方向振動曲線以及振動加速度曲線,傾覆力矩曲線以及繞曲軸方向的角加速度曲線。
　　3)四缸發(fā)動機在單工況下運行時,對雙軸平衡機構(gòu)布置形式進行理論分析;根據(jù)四缸發(fā)動機運行在不同路況環(huán)境的常用多工況下時的特點,對雙軸平衡機構(gòu)的布置形式進行優(yōu)化。
　　4)建立安裝雙平衡軸機構(gòu)的四缸機多剛體動力學仿真實