内燃机学(第5版)课件：内燃机动力学.pptx

内燃机动力学;第一节曲柄连杆机构运动学

;二、曲柄连杆机构的几何运动关系;三、活塞运动规律;1、活塞位移简化;2、活塞运动速度和加速度;3、活塞往复运动规律分析;四、曲柄连杆活塞机构的分类;关节机构（主副连杆机构）：

主连杆大头直接装在曲柄销上，而副连杆的大头铰接在主连杆凸耳的关节销上。;第二节曲柄连杆机构受力分析;1、气体作用力;2、缸内压力

;二、惯性力;1.曲柄连杆机构的运动;;二质量系统;3.往复质量和往复惯性力;4.旋转质量与惯性力;1、活塞受力

气体作用力＋往复惯性力;2、连杆小头受力分析;3、曲柄销受力分析;;5、倾覆力矩;6、力的平衡;图10-6惯性力引起的力和力矩

a)对活塞、连杆、曲轴及其轴承的作用b)对机体、气缸盖的作用;四、发动机的转矩输出;4、多缸机的转矩输出;5、曲轴各轴径转矩叠加;内燃机曲柄连杆机构的往复质量和旋转质量在内燃机高速旋转时会产生很大的往复惯性力和旋转离心力。这些惯性力必须通过发动机的总体布置、在曲轴飞轮系上加适当的平衡块或设置专门的平衡轴等方法加以平衡，以减少发动机的振动。;外部平衡性——在稳定工况下，惯性力和惯性力矩对机座的作用情况。

内部平衡性——惯性力和惯性力矩对发动机机体和曲轴的作用情况。;发动机的平衡;一、曲轴平衡块的设计——离心力的平衡;合力为零

合力矩需平衡;3、三缸机的平衡块设计;4、四缸机的平衡块设计;二、往复惯性力的平衡;2、一阶、二阶往复惯性力的矢量表达;（1）半平衡（转移法）

在离心力平衡重上再增加一部分重量，以完全或部分平衡一阶往复惯性力。

增加了水平方向的附加离心力。;（2）单轴平衡

利用在离心力平衡重和另一同步轴上设置平衡重，完全平衡一阶往复惯性力。

增加了附加力矩。;（3）双轴平衡

在两根同步轴上设置平衡重，完全平衡一阶往复惯性力。

对称布置，不增加附加力矩。;4、二阶往复惯性力的平衡（单缸机）;一阶往复惯性力的平衡

一阶往复惯性力矩的平衡

二阶往复惯性力的平衡

二阶往复惯性???矩的平衡;;图10-13V形2缸机往复惯性力和力矩的平衡分析

a)发动机简图b)一阶、二阶正反转曲柄图c)往复惯性力平衡性d)往复惯性力矩平衡性;曲拐作用力大小和方向变化

阻力矩的变化

产生曲轴的扭转振动和弯曲振动。

曲轴的弯曲刚度大，固有频率高，不易产生弯曲振动。

曲轴的扭转刚度小，扭振频率低，易产生扭振。

;1、单质量扭振系统;2、双质量扭振系统;2、双质量扭振系统;3、多质量扭振系统;4、三盘解例;4、三盘解例;1、单质量有阻尼扭振;2、单质量有阻尼扭振特征;3、单质量有阻尼强迫振动;4、单质量有阻尼强迫扭振特征;强迫振动的幅频特性和相频特性;三、直列6缸机曲轴扭振计算;2、激振转矩相位机主激振谐量;3、曲轴扭振Ⅰ、Ⅱ阶主振型;四、曲轴的减振措施;动力型减震器

阻尼型减震器

动力阻尼型减震器;;图10-18液压阻尼式扭振减振器

1—轮毂2—片簧组3—中间体4—压紧环5—侧板6—供油孔