专利名称：一种直列四缸发动机平衡轴平衡块的设计方法
技术领域：
本发明属于内燃机设计领域，具体涉及一种直列四缸发动机平衡轴平衡块的设计方法。
背景技术：
往复活塞式发动机平衡系统的优劣是影响车辆平顺性和舒适性的一个重要因素。 在汽车发动机设计时，必须非常重视发动机曲轴平衡方案的选择以及平衡特性的分析， 从根本上改善汽车的振动源，以达到减振、降噪的效果，提高汽车运行的平稳性，满足乘员对舒适性的要求。发动机运动过程中，活塞、连杆及曲轴等运动件由于具有较高速度，会产生往复惯性力
F； = m = IYD2 (cos a - /lcos 2a),可分解为 Jr: = J7f. — ,其中 F, = m ,τω2 coso称为一阶往复惯性力，F^ = m Jico1 eos2a称为二阶往复惯性
Λ,.·r * ji
力。对于直列四缸机而言，曲轴系的一阶往复惯性力是平衡的，然而曲轴系的二阶往复惯性力是不平衡的，它主要是由于作用在活塞上的往复运动质量在作不等速往复运动时产生的，它会激发缸体二谐次垂直振动，使发动机工作粗暴、振动强烈，使车内噪声二次成分加大，平衡轴的设计可以使得这些惯性力和力矩在一定程度上得到平衡。
发明内容
本发明的目的是提供一种直列四缸发动机平衡轴平衡块的设计方法，能指导平衡轴平衡块的结构设计。从发动机动力学原理入手，分解并叠加活塞组件、连杆组件、曲轴系统在曲轴不同转角位置的惯性力，以残余二阶往复惯性力为目标函数，调整平衡轴平衡块的质量和质心位置，从而有效指导平衡轴平衡块的结构设计。
权利要求
1. 一种直列四缸发动机平衡轴平衡块的设计方法，其步骤如下 第一步，记录发动机主要设计参数；记录曲柄半径(r)、连杆长度(L)、曲柄半径/连杆长度(λ= r/L)、活塞总成重量()、连杆小头重量(Ι+ φ)和曲轴的最大角转速(0)；第二步，往复惯性力分析和计算最大二阶往复惯性力； 直列四缸机往复惯性力分析往复惯性力作用在各自的气缸中心线上，形成纵向垂直平面系，因此合成往复惯性力为各缸往复惯性力的代数和；(1) 一阶往复惯性力F』:之和为
全文摘要
本发明公开一种直列四缸发动机平衡轴平衡块的设计方法，其步骤如下第一步，记录发动机主要设计参数；第二步，往复惯性力分析和计算最大二阶往复惯性力；第三步，计算平衡轴平衡块所需的质径积；第四步，调整平衡块的质心和重心的位置；第五步，按照第四步将剩余的平衡块和上一个平衡块设计成一样的3D模型。本发明能从根本上改善汽车的振动源，以达到减振、降噪的效果，提高汽车运行的平稳性，满足乘员对舒适性的要求。
文档编号F16F15/26GK102410339SQ20111028369
公开日2012年4月11日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年9月22日
发明者司庆九, 康黎云, 张小涛, 杨怀刚, 胡铁刚, 詹樟松 申请人:重庆长安汽车股份有限公司