降低YC2108柴油机振动的研究

通过对YC2108曲柄连杆机构的动力学受力分析,得出影响振动的主要原因是垂直平面内存在较大的不平衡力矩,利用UG设计出合理的平衡结构,在不改变柴油机结构的情况下,通过简单的结构措施转移40％往复惯性力矩,达到降低柴油机振动的目标。     

发动机平衡 单缸往复装置平衡重的尺寸和惯性矩计算

用计算法来确定曲柄机构所需的平衡重的尺寸和惯性矩时,当然应以往复和旋转质量的详细情况为依据。在单缸发动机中,通常、实际上仅平衡往复质量的0.5到0.6和全部回转质量。如把这些质量做成两块平衡重,则在每个曲柄上装上一块。在1953年7月发行的“大洋洲工程师”(Austrlasian Engineer)杂志上发表过 W.H.Schneider 的一篇题为《往复质量的平衡》(Balancing of Reciprocating Masses)的     

现代先进发动机技术——平衡和振动(2)

<正> 4.14 90°V型单平面曲轴八缸发动机平衡 除了每个曲柄销不是支承一个连杆大头,而是支承两列气缸一对连杆大头之外,曲轴其它结构与直列四缸发动机相同,即所有曲柄位于同一平面,两个朝上,两个朝下(图46)。这意味着任何时候,当一个气缸活塞到达上止点或者下止点时,同一列     

平衡重的最佳设计

只要平衡了给定的力偶而又不与其它部分发生干涉时,高速内燃机的平衡重就可以作成任意形状。设计平衡重时,通常是平衡全部的旋转质量以及50～60%的往复运动质量,平衡重可以用螺栓固定在曲柄臂上或与曲柄臂做成整体。在单缸发动机中应该避免不平衡,而在多缸发动机中虽然自身不用平衡重就可以平衡,但用平衡重平衡后就可以使轴承负荷与曲轴箱应力减到最小。     

多缸柴油机动力平衡性能的概率统计分析

利用蒙特卡洛模拟法，分析了由于往复运动质量ｍｊ、旋转运动质量ｍｒ和曲柄相位角δ的不确定性所造成的多缸机动力平衡性能的随机性质，对其进行讨论，得出一些有参考价值的规律。     

S195柴油机讲座(2)

<正> 2 S195柴油机曲柄连杆机构特点和调整 S195柴油机具有结构紧凑、简单、体积小、重量轻和功率大的特点。它由曲柄连杆机构、配气机构、供给系统、润滑系统、冷却系统等部分组成。曲柄连杆机构是S195柴油机的重要组成部分,由活塞连杆组、曲轴飞轮组和平衡机构等组成。这些零部件都是主要运动件,它们的主要功用是组成燃烧室,柴油在燃烧室内燃烧产生高压燃气推动活塞运动,又通过连杆把活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动,然后由飞轮输出动力,带动机器工作。 2.1 活塞连杆组 S195柴油机活塞连杆组由活塞,活塞环、活塞销、连杆以及轴瓦、衬套等零件组成(图1)。     

一种无连杆活塞往复运动机构及其与曲柄连杆机构的对比

众所周知,往复式内燃机如果减小曲柄连杆机构的质量、降低活塞和缸壁的摩擦力,可使内燃机减少能量损耗、提高效率。文章经过论述,使用一种曲轴齿轮和活塞齿轮内啮合,结合半月型滑块驱动活塞往复运动的无连杆活塞往复运动机构,可以达到这两个目的。并经过论述证明此机构从理论上是可行的,可以通过实践中使用,在部分范围内取代曲柄连杆机构。     

太阳能斯特林发动机气缸系统振源特性分析

以38 kW 4缸双作用斜盘式太阳能斯特林发动机为例,构建了其实体结构模型,针对气缸系统内部工质与活塞组件振源,应用Fluent软件对发动机气缸内工质的三维流动特性及脉动参数的时域和频域特性,活塞组件的往复运动惯性力、惯性力矩及其端面所受的气体力特性等进行了研究。结果表明:与吸热器相邻气缸内的工质压力脉动显著,且其脉动频率范围为10~50 Hz,而气缸内工质的流量脉动频率则主要在10~50 Hz和200~250 Hz两个范围内;活塞端面所受的气体力在工质的压缩与膨胀转换过程中大小、方向都会发生突变,引起活塞组件的振动冲击;单缸活塞组件的往复运动惯性力与惯性力矩均呈正弦规律变化,且相邻两缸之间相差90°相位角,整个气缸系统活塞组件的往复惯性力能自行抵消,而惯性力矩则需要通过合理设计平衡块质量及其与旋转轴心的距离才能达到平衡。     

加强运行管理防止事故发生

笔者在近年的锅炉检验中,目睹了两起不应发生的锅炉事故,现介绍和分析如下: 1982年沈阳某厂一台KZL4—13一AⅡ型锅炉(见图1),锅炉运行压力0.4MPa。笔者在该锅炉运行时,向燃烧室内观察,发现在炉内两侧水冷壁管,竞有2根(4°、5°)缺损状态,另有10多根管表皮局部不同程度的呈灰白色。令停炉后进入燃烧室内检查发现,炉内右侧水冷壁管第4°、5°两根在距集箱400mm处近炉火侧被烧毁近60mm之长,只剩半个管,烧断处的管内充满粉状的白色沉淀物,内中夹杂少许片状水垢,很密实,并无炉水流出。同侧的3°、6°两根管表面鼓疱;第7°、8°、9°、10°管,左侧的第2°、3°、4°、5°、6°计11根管     

新型对置式8缸柴油机设计方案

对对置式发动机曲柄连杆机构及气缸体进行改进,采用对置活塞固化方法将两个活塞形成一个活塞组合。固定后的活塞组合只用一个曲柄连接传递运动,两头的活塞头部分别在2个气缸内往复运动。活塞固化式多缸机对置的两排气缸相对曲轴完全对称,这种布置使该对置发动机的体积可减小30%左右,零件和重量也相应减小30%左右,同时经济性得到一定的提高。     

中小型柴油机的简易修理(续八)

<正> 7 曲轴的修理曲轴是柴油机中极其重要的零部件,它承受着连杆传来的作用力,并把往复运动变为旋转运动,由输出端传出工作动力。曲轴一般用中碳钢、中碳合金钢或球墨铸铁制造。曲轴是由前轴、主轴颈、曲柄销、曲柄臂、平衡块及输出法兰等组成(图49)。     

一种新颖传动机构的设计

本文介绍了一种新颖传动机构的设计及其主要参数的确定。众所周知,发动机是利用曲柄连杆机构把活塞的往复运动转换成连续不断的主轴旋转运动;而本机构是以压缩空气为动力源,利用气缸推动一块具有S形槽的滑板在导轨中作往复运动,同时,其S形槽推动曲柄销使曲柄产生连续的圆周运动。这种机构不仅能使往复运动转换成旋转运动,而且还具有定位作用。它的功能相当于曲柄连杆机构中的连杆及飞轮。该机构首次被用于回转式135柴油机气缸头清洗机的传动机构中,从而简化了传动机构的设计。     

曲轴偏置式三缸机的平衡性理论分析与研究

为研究曲轴偏置式发动机的平衡性,应用数学几何理论推导并改进了传统曲轴偏置式发动机曲柄连杆机构的运动学解析方程。基于改进的解析方程对偏置式三缸发动机的平衡性进行分析研究,推导出应用单轴平衡与曲轴过量平衡方法完全平衡一阶往复惯性力矩的平衡轴与平衡重布置相位计算公式;应用虚拟样机技术,对采用同一套曲柄连杆活塞组的偏置式三缸机和对心式发动机的平衡性进行对比分析验证。研究结果表明:曲轴偏置未改变三缸发动机平衡性但平衡相位发生了改变,改进的平衡理论可以准确描述曲轴偏置发动机运动规律,新的平衡方法可以实现一阶惯性力矩的全平衡,相比传统平衡方案提高了剩余往复惯性力矩幅值的均匀性,最大幅值减小约14.5%。     

单缸发动机惯性力测试校正理论与实验的研究

单缸发动机中曲柄连杆机构的惯性力的大小与方向对车辆的振动和舒适性有相当大的影响,在中小排量的发动机中一般采用过量平衡调整一次惯性力的方法,但长期以来缺乏有效的实验研究手段。讨论了单缸曲柄连杆机构的理论惯性力曲线“力椭圆”和实验惯性力曲线“力8字”的关系,提出在摆架上逐点偏移气缸进行惯性力实验的方法,得到的实验惯性力曲线完全反映了惯性力的主要参数。在单缸发动机惯性力数学模型的基础上,研究了曲柄连杆机构的合成旋转质量的位置及与往复质量的比值这两个重要的设计参数与一次最大惯性力、主趋角、不平衡率的变化关系,讨论了单缸发动机惯性力参数选择依据。提出了惯性力参数的实验校正算法。     

专利信息

新型热管式太阳集热器 本实用新型为一种热管式太阳集热器。它包括壳体、壳体迎光面的采光盖板、壳体内的热管和换热水箱。其特征为:热管内每支热管密集排列组成热管平板阵列、热管平板阵列为2～4组,自上而下组装排列,其热管平板阵列折为相互平行的两个或多个平面,采光互不影响,热管平板阵列的背面设有反射板。热管平板阵列的背光面与水平面形成30°至60°的夹角安装于壳体上,热管冷凝端插入换     

不同倾角条件下非均匀热流对超临界二氧化碳对流换热的影响

为了探究超临界二氧化碳（SCO2）对流换热的影响因素,在考虑了管道倾角和钢管壁厚引起热流密度不均的情况下,针对SCO2在上、下半周不同热流密度条件、管道放置倾角、质量流量以及压力值时的换热情况进行了研究。模拟计算中金属管外径16 mm、内径12 mm、长度1 500 mm;外壁面热流密度为425.6 kW/m2;管内出口压力工况参数分别为7.6,8.5和9.5 MPa;质量流量分别为101.788,76.341和50.894 kg/s;管道倾角分别为0°（水平）,30°,45°,60°和90°（垂直）。结果表明：在均匀加热条件下,由于钢管导热的影响使钢管内壁上半周的热流密度低于下半周;随着倾角的增大,二次流动能降低,上半周的热流密度逐渐接近下半周,同时,下半周的换热系数减小,上半周的换热系数增大。在非均匀加热条件下,沿着流动方向,初始阶段上半周的换热系数高于下半周的换热系数,随着流体温度增加,这种现象会发生逆转。因为当质量流量和压力增加时,上、下半周的换热系数均会增加,并且可以降低管道内壁面峰值温度。而不同加热方式下,上、下半周的温差与二次流动能有关。     

扩压叶栅中端壁附面层抽吸对流场品质调控的研究

为调控平面扩压叶栅流场品质、使测量结果满足二维性,在叶栅端壁增加附面层抽吸装置。采用试验校核的数值方法,分析了不同抽吸位置、不同抽吸流量、不同冲角时端壁附面层抽吸对平面扩压叶栅出口气流角、轴向密流比和总压损失系数等参数的影响。结果表明：在抽吸位置上,位于叶片中前部的抽吸方案对扩压叶栅流场品质的改善效果相对最好。随抽吸流量增加,流场品质进一步改善,抽吸流量为原型进口流量的3%可使冲角为0°时的轴向密流比降低至0.995,主流区出口气流角偏差小于0.1°;抽吸流量为原型进口流量的2.25%可使计算冲角范围内轴向密流比均降低至1.05以下,主流区出口气流角偏差小于0.2°。冲角在-5°,-3°和0°时端壁抽吸使50%相对叶高位置处平均总压损失降低,冲角在2°,4°时使50%相对叶高位置处平均总压损失增加,损失冲角特性更接近理想二维叶栅。     

单缸双曲轴汽油朵的结构设计

本文介绍了一种新设计的单缸双曲轴Ｄ×Ｓ＝９２×８０ｍｍ汽油机。发动机采用双曲轴双连杆支承一个活塞，使活塞在理论上没有侧向力，因此大幅度降低了活塞与缸套的磨擦损失和磨损。同时，这种双曲轴结构使活塞等往复运动质量的一阶惯性力完全平衡，不需要另设平衡轴等平衡机构，使得单，双缸内燃机可以向大缸径发展。此外，这种内燃机在配气相位上也具有优点。     

马自达新型轻量紧凑型V6发动机

马自达研制出新一代V6型发动机。它有2.5L、2.0L和1.8L三种机型。研制目标是具有高性能,即优越的加速性和满足净化、经济的需要。此外,发动机运行声音应轻柔。为此马自达确定该发动机采用短行程、V型60°夹角、24气门双顶置凸轮轴、铝合金缸体的方案。研制中采用了四项技术:改善燃烧、优化控制以达到高燃油经济性和低排放;提高容积效率、减少旋转件惯性质量,达到优越的加速性;缸体和曲轴采用高刚度设计,缸体分上下两段,减少往复运动件质量,使发动机运行声音轻柔;选用轻质材料,去除多余空间使发动机结构更为紧凑,轻量。     

发动机的平衡

7·1 平衡系数设往复运动部分的力矩为M_1(克·厘米),旋转运动部分的力矩为M_2(克·厘米),配重部分的力矩为M_3(克·厘米)。平衡系数K可按下式求出(图60):