然而,相比于常规曲轴,错拐曲轴的结构更加复杂,承载条件更加恶劣,由于曲柄销重叠度的大力削弱,曲轴的强度问题被凸现出来。为此外国的一些研究单位针对错拐曲轴进行了研究,德国AGE公司对90°V6柴油机的曲轴强度进行了测试研究,同时改进了感应热处理技术,LarryOlson也对提高V型柴油机中的曲轴强度进行了研究前该类曲轴在国外的应用并不广泛,如果能解决曲轴刚度和强度保障的问题,错拐曲轴技术将拥有广阔的应用前景。
2国内研究现状分析
相比之下,国内对这方面的研究起步较晚,在整机平衡性能分析方面 :1998年,张有、赵春暖分别针对V型夹角为60°和90°的V6、V8、V12柴油机,分析了不同夹角的V型柴油机的不平衡力、不平衡力矩并计算了输出扭矩的不均匀系数以分析柴油机的平衡状况,得出结论:V型柴油机的气缸夹角的选取对发动机的平衡性能具有很大影响。2000年,孙孟庆和方跃法采用16V28OZJA型柴油机的参数进行分析研究,提出了应用质心位移法研究柴油机的平衡性能的方法。这种方法可以不用计算柴油机惯性力或惯性力矩的准确值,只需要计算相关参数对总质心的影响情况,然后调整各参数的取值从而减小总质心位移的变化量以达到改善柴油机平衡性能的目的。20世纪90年代,李人宪针对多缸柴油机平衡重的合理配置进行了大量研究,经过大量的数据计算,他求得柴油机的一个工作循环中曲轴轴承所承受载荷的平均值、最大值及其比值随平衡重增论文网
大而变化的规律 。董丹丹等人针对某六缸直列发动机曲轴上安装8块和12块平衡重的两种不同的平衡方案,运用CAD建模、有限元分析以及多体系统仿真等技术进行了建模、仿真和分析,得到了两种方案情况下的主轴承载荷和曲轴固有频率,并通过计算两种方案下曲轴的内力矩分析了柴油机内平衡性能。最终经过分析得出结论,8平衡重曲轴方案的效果明显优于12平衡重的方案。
柴油机平衡措施方面:1996年,王永鼎研究出一种偏心联轴节机构,这种机构可以实现一二阶往复惯性力的完全平衡。2004年,樊文欣和张保成针对某型号车用直列四缸柴油机,提出了“粗-细双轴”平衡的新概念,该机构在完全平衡二阶往复惯性力的前提下,可实现部分抵消倾覆力矩。王福明、张保成、樊文欣等人将现代优化技术运用于平衡轴的设计显现出良好的效果。一些发动机厂为了解决或缓解柴油机的振动和噪声问题,也开始在生产的柴油机上加装平衡机构或采用其他的一些振动限制措施。如上海柴油机厂的D4114增压中冷车用柴油机、济南柴油机厂的4190船用柴油机,都应用了二级平衡机构。上海柴油机厂的D4ll4柴油机增压中冷型柴油机是建立在D6ll4系列柴油机的基础上研究开发的一种车用柴油机,具有可拆卸式双轴平衡机构,其标定功率/标定转速为:132kw/2600r/min,其整机振动满足国标C级要求,扭矩储备系数为1。20,整机噪音为116。6dB。其主要配套方向为7m一9m中型客车和5T载货汽车。济南柴油机厂的4190船用柴油机为实现平衡,应用了将两根偏心结构的平衡轴布置在机体两侧的方案,两根平衡轴在布置时采用非对称形式,通过飞轮端的齿轮系驱动,整个柴油机的振动品质达到船用B级标准。6V190柴油机采用了双轴平衡机构外加曲轴平衡块的方案,使旋转惯性力矩和一阶往复惯性力矩实现完全平衡,并且使二阶往复惯性[17]力矩达到部分平衡 。
柴油机的整机平衡分析国内外研究现状(2):http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_100473.html