V6发动机整机振动控制的工程化实现

第25卷(2004)第3期

文章编号:1000-0925(2004)03-048-03

内　燃　机　工　程　

　　　　　　　　　　　　Vol.25(2004)No.3

250054

V6发动机整机振动控制的工程化实现

张保成1,尹立森2,过永德1,张浅秋3

(1.华北工学院热能与动力工程系,太原030051;2.中国北方发动机研究所;3.中国兵器装备集团公司)

EngineeringRealizationofVibrationControlforCertainV6DieselEngine

ZHANGBao2cheng1,YINLi2sen2,GUOYong1,3

(1.DepartmentofThermalEnergy&PowerEngineering,Taiyuan030051,China;2.ChinaNorthEngineResearchGroupCompany)

Abstract:Thispaper62engine,combinesenginevibrationanalysisand

controlwithengineforcebalanceanalysis,vibrationexcitationforceanalysis,mountingsystem,componentdesignandmountingsystemengineeringdesign,theoptimumvibrationofthevehicledieselengineisachieved.Theenginevibrationmeasurementandreliabilitytestontestboardindicatethattheanalysismethodandengineeringdesigninthispaperisrationalandreliable.Thereisrealreferencevalueforothertypeengineinvibrationanalysisandcontrol.

摘要:本文针对某V型90°夹角的6缸车用发动机,将发动机整机振动分析和控制工作与发动机的研制过程紧密结合,通过惯性力系平衡分析、振动激励力特性分析、悬置系统优化设计、悬置元件与悬置系统工程化设计等,实现了该V6发动机整机振动的工程化最优控制。通过台架整机振动测试及可靠性考核试验表明,本文所采用的一系列分析方法和工程设计是合理、可行和可靠的,对其它类型发动机的整机振动分析和控制具有现实的参考价值。关键词:内燃机;振动;悬置系统;优化

KeyWords:I.C.Engine;Vibration;MountingSystem;Optimization

中图分类号:TK417.127　　　　　　文献标识码:A

1　概述2　V6发动机振动激励力分析

在整车系统中,发动机总成既是一个激励源又是受迫振动体的特殊子系统,发动机的整机振动,不

但影响其本身工作可靠性,而且还影响行驶平顺性和乘坐舒适性。因此,发动机减振技术研究和整机振动控制技术,要与发动机的设计和研制工作同步进行,通过发动机内部振动激励力特性分析,运用减振隔振理论和优化设计技术,合理选取和匹配发动机悬置系统的动力参数和悬置支承参数,并不断与设计和研制工作协调,使发动机悬置系统的隔振减振作用发挥出更大的效力,在发动机的研制阶段达到理想的振动指标要求,以保证发动机性能的正常发挥,同时又最大可能地减小发动机振动对整车性能的影响。本文针对某V6车用发动机,将振动控制深入到发动机整个研制过程中,取得了良好效果。

收稿日期:2004203208

研究用V6发动机缸排呈90°夹角,三个曲柄相间120°均布,采用并列连杆结构,其发火顺序为:L1→R1→L2→R2→L3→R3,左右列之间发火间隔角为90°及150°相间发火,标定转速为2200r/min。

引起发动机整机振动的内部激励源包括两大类:惯性力系中的未平衡成分;倾覆力矩。2.1　惯性力系平衡分析

对于该V6发动机,可将其视为三对V型两缸机的组合,而每对两缸机又可视为两个单缸机的组合,文献[4]对其分析的结果是其往复惯性力和旋转惯性力均已自平衡,而往复惯性力矩的一、二次谐量和旋转惯性力矩,都不平衡,通过在曲柄上配置平衡重的办法,平衡了一次往复惯性力矩和旋转惯性力矩,所以在惯性力系中,未平衡的只有二次往复惯性

作者简介:张保成(1971-),男,副教授,主要研究方向为内燃机振动、噪声分析与控制,E2mail:ncizbc@bit.edu.cn。