四缸直列柴油發(fā)動機的平衡軸設計.pdf

1、為了滿足現(xiàn)代社會對乘用車輛噪聲和振動的更高要求，人們想了很多的辦法來使發(fā)動機運行更平穩(wěn)，也使得車輛的行駛更舒適。平衡軸技術（The balancer shaft，簡稱BS）作為其中很重要的一項技術從2002年開始在國外的高檔車型上已經(jīng)得到廣泛的應用。本文利用本人所在的公司發(fā)起的一個研究項目，希望通過對一個已有的無平衡軸四缸直列柴油機添加平衡軸系統(tǒng)的設計總結出一個常用平衡軸的設計方法。而且本文還針對直列四缸發(fā)動機慣性力系中未平衡的二次往復

2、慣性力,進行了多種平衡方案的對比并且進行了擴展性的分析,并通過對初步設計的平衡軸系統(tǒng)進行強度、振動和噪聲進行分析，驗證了次平衡軸系統(tǒng)的可行性。為降低該型號四缸直列柴油發(fā)動機的振動和噪聲奠定了基礎,對該類發(fā)動機平衡方案的優(yōu)選具有參考意義。
　　只有先發(fā)現(xiàn)問題才能談解決問題，因此本文開始會對直列四缸發(fā)動機的二階往復慣性力的形成原因進行分析，找出導致發(fā)動機振動的主要原因，并且對于活塞偏心和活塞不偏心的兩種發(fā)動機的二階往復慣性力進行了比較

3、，為以后設計類似發(fā)動機的平衡軸系統(tǒng)做準備。接下來的第二步是設計出一個能滿足平衡此二階往復慣性力的平衡軸系統(tǒng)雛形，以此作為此項目設計工作的基礎。然后本文會針對此款四缸直列發(fā)動機的缸體和驅動系統(tǒng)的特點來選取此平衡軸系統(tǒng)的安裝方式和驅動方式，由于原發(fā)動機并沒有平衡軸系統(tǒng)也沒有預留出平衡軸系統(tǒng)的驅動空間，因此在盡可能不進行大的部件修改的前提下布置平衡軸的驅動系統(tǒng)有一定的難度。在比較了幾種驅動方式后，優(yōu)選了一種相對適合此發(fā)動機的驅動方式。同時在加

4、裝了平衡軸系統(tǒng)后，由于平衡軸的轉速是發(fā)動機曲軸轉速的兩倍，因此需要足夠的潤滑才能保證平衡軸的使用壽命以及噪音控制，所以對原發(fā)動機的油路系統(tǒng)也做出了相應的改變。本文的最后，在完成了驅動和油路已經(jīng)安裝方式的設計后，出于減輕發(fā)動機重量的考量，對平衡軸系統(tǒng)進行了質量優(yōu)化，并對優(yōu)化過后的平衡軸進行了強度、振動的CAE（Computer Analyse Engineering）分析，從而驗證了此平衡軸系統(tǒng)的可行性。由于平衡軸系統(tǒng)是用來平衡整個發(fā)動機