汽车构造-第二章(简化).ppt

9、曲轴平衡重布置： 平衡重用于平衡发动机不平衡的离心力和离心力矩，也用于部分平衡往复惯性力。 常见的直列四缸机、六缸机，整体上看，旋转惯性力系和一阶往复惯性力系得到完全平衡（曲拐均匀布置且相对于曲轴中央主轴颈成镜面对称，惯性力合力及其合力矩为零） （六缸机二阶往复惯性力系也完全平衡，但四缸机的二阶往复惯性力系惯性力合力不为零），曲轴局部（内部）受到较大的弯曲力矩，过大导致主轴承过载，振动加剧。因此，四缸机一般在曲柄的反方向设置平衡重，采用四块平衡重，避免曲轴转动惯量过大，发生共振，降低发动机最高工作转速。六缸机通常采用八块平衡重。 直列四缸机平衡重作用示意图 （a）受力分析 （b）平衡重布置 发动机运转过程中，曲轴扭转振动的成因？ 曲轴在外激力作用下具有周期性变化的瞬时角速度，飞轮转动惯量大，其瞬时角速度可视为均匀，曲轴自身是一种扭转弹性系统，连杆作用在曲柄销上的力呈周期性变化，使曲轴转速忽快忽慢，造成曲轴的扭转振动。 曲轴转动惯量愈大，自振频率愈低，愈容易发生共振，曲轴扭转振幅极大，将破坏配气相位的准确性，产生冲击噪声，导致曲轴因扭转变形过大而断裂。 因此，对曲轴刚度小、转动惯量大、缸数多及转速高的发动机，通常在曲轴扭转振幅最大的 装有曲轴扭转减振器。 前端 1、摩擦式扭转减振器： 工作原理：使曲轴扭转振动能量逐渐消耗于减振器内的摩擦，逐渐减小曲轴振幅。分类： （a）橡胶式扭转减振器 由转动惯量较大的惯性盘5与（薄钢片制成）减振器圆盘3通过橡胶垫4硫化粘结，圆盘3内圆毂用螺栓固定于曲轴前端的风扇带轮6上，带轮6与曲轴前端螺栓紧固。 圆盘、带轮和曲轴同步转动，惯性盘5与圆盘3有了相对角振动，橡胶垫4的扭转变形消耗了扭转振动能量，使振幅减小。 橡胶减振器优点：结构简单、质量小、工作可靠，但橡胶对曲轴扭转振动的衰减作用不强，且橡胶易因摩擦生热而老化。 8V100型发动机橡胶式扭转减振器 6-带盘 1-曲轴前端 2-带轮毂 3-减振器圆盘 4-橡胶垫 5-惯性盘 （b）干摩擦式扭转减振器 两个惯性盘1松套在风扇带轮6的轮毂上，在带轮与平衡重4之间可轴向移动，但不能相对转动。 带轮6与惯性盘间以及平衡重4与另一惯性盘间各有一摩擦片5。装在两个惯性盘间的弹簧2使惯性盘压紧摩擦片。 曲轴带动带轮、平衡重发生扭转振动时，因惯性盘、带轮、平衡重与摩擦片之间的摩擦消耗了曲轴扭转振动的能量，使振幅减小。 4-平衡重 5-摩擦片 6-带轮 干摩擦式扭转减振器 1-惯性盘 2-弹簧 3-曲轴 （c）硅油—橡胶式扭转减振器: 减振器结构紧凑（质量和容积均较小）、减振性能良好。 减振体2浮动地装在密封外壳1中，两者之间间隙很小（0.5~0.7mm），充满高粘度硅油。曲轴发生扭转振动时，带着外壳1一起振动，转动惯量较大的减振体2基本是匀速转动，两者间发生相对滑动，使硅油受剪切，摩擦生热而消耗振动能量，减小扭转振幅。 摩擦使硅油温度升高，粘度下降，对曲轴的扭振衰减作用减弱。 1-密封外壳 2-减振体 3-衬套 4-侧盖 5-注油螺塞孔 150系列车用柴油机粘液摩擦式扭转减振器 WD615发动机上使用的硅油减振器能吸收发动机运转过程中产生的冲击和震动负荷，改善发动机运转的平顺性。 特点是性能可靠、效果好，减振器扭振振幅控制在0.2°以内。 1、作用： （1）储存动能，克服阻力，使发动机的工作循环周而复始，使曲轴转速均匀，并使发动机具有短时间超载的能力； （2）驱动其它辅助装置； （3）传递扭矩给汽车传动系，是离合器的驱动件； （4）飞轮上正时刻度记号作为配气机构、供油系统（柴油机）、点火系统（汽油机）正时调整角度用。 2、要求：质量尽可能小的前提下具有足够的转动惯量，因而轮缘通常做得宽而厚。 3、材料、工艺、结构特点： （1）一般用灰铸铁，当轮缘速度超过50米/秒时要采用球铁或铸钢。 （2）飞轮外缘上的齿圈是热压配的，齿圈磨损失效后可以更换。 （3）多缸发动机的飞轮应与曲轴一起进行动平衡校准。为了拆装时不破坏它们的平衡状态，飞轮与曲轴之间的连接螺栓应不对称布置。 1-离合器外壳的记号 2-观察孔盖板 3-飞轮上的记号 发动机发火定时记号 裙部（导向部）油环槽底面至活塞底端的外圆柱表面 主要作用：（1）活塞往复直线运动导向 （2）承受侧压力 发动机工作时活塞裙部的变形包括： 1）机械变形：燃气压力FP作