四缸直列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡軸設(shè)計(jì).pdf

1、為了滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)乘用車輛噪聲和振動(dòng)的更高要求，人們想了很多的辦法來使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行更平穩(wěn)，也使得車輛的行駛更舒適。平衡軸技術(shù)（The balancer shaft，簡(jiǎn)稱BS）作為其中很重要的一項(xiàng)技術(shù)從2002年開始在國(guó)外的高檔車型上已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。本文利用本人所在的公司發(fā)起的一個(gè)研究項(xiàng)目，希望通過對(duì)一個(gè)已有的無平衡軸四缸直列柴油機(jī)添加平衡軸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)總結(jié)出一個(gè)常用平衡軸的設(shè)計(jì)方法。而且本文還針對(duì)直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)慣性力系中未平衡的二次往復(fù)

2、慣性力,進(jìn)行了多種平衡方案的對(duì)比并且進(jìn)行了擴(kuò)展性的分析,并通過對(duì)初步設(shè)計(jì)的平衡軸系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)度、振動(dòng)和噪聲進(jìn)行分析，驗(yàn)證了次平衡軸系統(tǒng)的可行性。為降低該型號(hào)四缸直列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和噪聲奠定了基礎(chǔ),對(duì)該類發(fā)動(dòng)機(jī)平衡方案的優(yōu)選具有參考意義。
　　只有先發(fā)現(xiàn)問題才能談解決問題，因此本文開始會(huì)對(duì)直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的二階往復(fù)慣性力的形成原因進(jìn)行分析，找出導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的主要原因，并且對(duì)于活塞偏心和活塞不偏心的兩種發(fā)動(dòng)機(jī)的二階往復(fù)慣性力進(jìn)行了比較

3、，為以后設(shè)計(jì)類似發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡軸系統(tǒng)做準(zhǔn)備。接下來的第二步是設(shè)計(jì)出一個(gè)能滿足平衡此二階往復(fù)慣性力的平衡軸系統(tǒng)雛形，以此作為此項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)。然后本文會(huì)針對(duì)此款四缸直列發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)來選取此平衡軸系統(tǒng)的安裝方式和驅(qū)動(dòng)方式，由于原發(fā)動(dòng)機(jī)并沒有平衡軸系統(tǒng)也沒有預(yù)留出平衡軸系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)空間，因此在盡可能不進(jìn)行大的部件修改的前提下布置平衡軸的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有一定的難度。在比較了幾種驅(qū)動(dòng)方式后，優(yōu)選了一種相對(duì)適合此發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式。同時(shí)在加

4、裝了平衡軸系統(tǒng)后，由于平衡軸的轉(zhuǎn)速是發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速的兩倍，因此需要足夠的潤(rùn)滑才能保證平衡軸的使用壽命以及噪音控制，所以對(duì)原發(fā)動(dòng)機(jī)的油路系統(tǒng)也做出了相應(yīng)的改變。本文的最后，在完成了驅(qū)動(dòng)和油路已經(jīng)安裝方式的設(shè)計(jì)后，出于減輕發(fā)動(dòng)機(jī)重量的考量，對(duì)平衡軸系統(tǒng)進(jìn)行了質(zhì)量?jī)?yōu)化，并對(duì)優(yōu)化過后的平衡軸進(jìn)行了強(qiáng)度、振動(dòng)的CAE（Computer Analyse Engineering）分析，從而驗(yàn)證了此平衡軸系統(tǒng)的可行性。由于平衡軸系統(tǒng)是用來平衡整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)