Полная версия

Главная arrow Техника arrow Динамика двигателей: уравновешивание поршневых двигателей

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Частичное уравновешивание реактивного крутящего момента двигателя R2 за счет особого расположения балансирных валов

Как было показано выше, в ДВС типа R2 для варианта КШМ, изображенного на рис. 3.4, а, обеспечивающего равномерное чередование рабочих ходов при 4-тактном цикле, для уравновешивания сил инерции ВПДМ 1-го порядка устанавливают два балансирных вала. Существует возможность за счет особой схемы размещения этих балансирных валов уравновесить не только указанные силы инерции, но и частично — реактивный крутящий момент.

Покажем это на примере уравновешивания по методу фирмы «Дайхацу». В отличие от рассмотренной выше схемы размещения балансирных валов (см. рис. 2.9), для этого случая необходимо разместить оба балансирных вала с некоторым смещением а по высоте — оси Y — относительно оси коленчатого вала (рис. 3.7).

При таком смещении возникнет дополнительный опрокидывающий момент Мб в от горизонтальных составляющих центробежных сил противовесов на коленчатом и балансирных валах: Мб в = (M1r1 + M2r2)-w2,a-sin ср = M0r0-w2-a-sin ср = MR-a)2-a-sin (р.

Этот момент меняется гармонически, действует в той же плоскости, что и крутящий момент ДВС, имеет одинаковый период с результирующим крутящим моментом (360°). Момент Мб в складывается с реактивным крутящим моментом ДВС Мрк так, что на опоры силового агрегата передается результирующий момент Мъ: Мъ = Мрк + Мб в. Индикаторный момент М( при этом не меняется. Графическая иллюстрация действия указанных моментов представлена на рис. 3.8.

Схема размещения балансирных валов в ДВС типа R2 для частичного уравновешивания реактивного крутящего

Рис. 3.7. Схема размещения балансирных валов в ДВС типа R2 для частичного уравновешивания реактивного крутящего

момента

Величину опрокидывающего момента (амплитуду) можно менять путем изменения величины смещения балансирных валов относительно оси коленчатого вала (размера а на рис. 3.7). Статические моменты уравновешивающих противовесов балансирных валов менять нельзя, так как их значения определяются из условий уравновешивания сил инерции ВПДМ 1-го порядка.

Задачей уравновешивания реактивного крутящего момента является определение величины смещения а, при которой обеспечивается наибольшее снижение виброактивности силового агрегата от действия этого момента. Мерой возмущения реактивного крутящего момента, как показано выше (см. параграф 3.2.2), является значение максимального импульса сил крутящего момента за период Lmax. На рис. 3.8 показаны сравнительные графики моментов, действующих на опоры силового агрегата без смещения балансирных валов (кривая Мрк) и при смещении (кривая Мх).

Графики моментов, действующих в остове ДВС типа R2 при установке балансирных валов со смещением. Расчетные условия

Рис. 3.8. Графики моментов, действующих в остове ДВС типа R2 при установке балансирных валов со смещением. Расчетные условия: размерность двигателя S/D = 71/82; режим работы: п = мин-1;

Mj = 48 Н‘м; масса поршня 633 г, масса шатуна 950г. Смещение балансирных валов оптимальное (из условия наибольшего снижения виброактивности реактивного момента): а = 38,1 мм. Серым цветом выделены

площади, соответствующие импульсам возмущения

Значения импульса Lmax для обоих сравниваемых вариантов соответствуют площадям, выделенным серым цветом (более темным для случая отсутствия смещения). Для рассмотренного примера расчетное значение импульса Lmax без смещения балансирных валов составляет 0,801 Н-м-с при оптимальном смещении 0,298 Н-м-с. Таким образом, при установке балансирных валов со специальным смещением можно не только уравновесить силы инерции от ВПДМ, но и существенно снизить виброактивность, обусловленную действием реактивного крутящего момента (в рассмотренном примере более чем в 2,5 раза при сравнении импульсов). Разработаны специальные программы, позволяющие решать задачи оптимальной установки балансирных валов с учетом параметров конкретного ДВС и режимов его работы [5].

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>