Tr_energ_UMK_29_06_2011(1)

Уравновешивание двигателей

Силы и моменты, действующие в кривошипно-шатунном механизме, непрерывно изменяются и, если они не уравновешены, вызывают сотрясение и вибрацию двигателя, передающиеся раме автомобиля.

К неуравновешенным силам и моментам относятся:

- силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс P_j=P_j₁+P_j₁₁ и центробежные силы инерции вращающихся масс P_R;

- продольные моменты M_j=M_j₁+M_j₁₁ и M_R, возникающие в многоцилиндровых двигателях от неуравновешенных сил P_j и P_R отдельных цилиндров;

P_

Рис.22. Схема действия сил в КШМ

- крутящий момент M_кр и равный ему, но противоположно направленный

опрокидывающий момент, воспринимаемый опорами двигателя.

Двигатель считается полностью уравновешенным, если при установившемся режиме работы силы и моменты, действующие на его опоры, постоянны по величине и направлению. Однако поршневые двигатели не могут быть полностью уравновешенными, так как крутящий момент M_кр всегда является периодической функцией угла поворота коленчатого вала и, следовательно, величина опрокидывающего момента всегда переменна.

Условия уравновешенности двигателя с любым числом цилиндров (при соблюдении равенства масс движущихся частей и идентичности протекания рабочего процесса во всех цилиндрах, а также обеспечения статической и динамической уравновешенности коленчатого вала) принято записывать в следующем виде:

- результирующие силы инерции первого порядка и их моменты равны нулю: ∑P_j₁=0 и ∑M_j₁=0;

- результирующие силы инерции второго порядка и их моменты равны нулю: ∑P_j₁₁=0 и ∑M_j₁₁=0;

- результирующие центробежные силы инерции и их моменты равны нулю: ∑P_R=0 и ∑M_R=0.

Проблемы уравновешивания решаются непосредственно для каждой конструкции двигателя, что достигается подбором числа цилиндров и компоновкой блока двигателя, а также в ряде случаев установкой противовесов.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Укажите зависимость перемещения, скорости и ускорения поршня от угла поворота коленчатого вала.

2. Что такое приведение масс кривошипно-шатунного механизма (КШМ)?

3. Какие силы и моменты действуют в КШМ?

4. Как определяется порядок работы цилиндров двигателя?

5. Сформулируйте понятие уравновешенности двигателя.

6. Какие способы используются для уравновешивания двигателя?

7. Как производится расчет маховика?

Содержание