多缸柴油机的惯性力矩

柴油机的加速性能远不如汽油机？如果有理想的变速系统（或者不用轮式驱动，比如用类似螺旋桨或者喷气的方式驱动，让发动机几乎立刻就能达到最大功率输出），那还是马力大的汽油机加速快，柴油机光扭矩大不行的。

在当前的变速系统的情况下，虽说大家都用地板油，但不是说给了地板油，发动机就立刻能输出最大功率的，它受到车辆惯性通过变速系统反作用回来的牵制，转速上不了这么快。

相同的转速下，如果变速系统和车重相同，扭矩大的发动机，其转速才能更快地上升。

所以一般来说柴油机的中低阶段加速能力要比汽油机高，而且爬坡能力/越野能力也比汽油机的高。

但柴油机功率不如汽油机高，到了中高速阶段，发动机已经处于最大功率转速了，推动能力就是汽油机更强了。

加速取决于功率，这是一个基本概念。

按照牛顿运动第二定律，较大的力和较小的质量会产生较大的加速度。

为了产生加速度，必须以与物体运动速度相同的速度对物体施加力，并持续一段时间。

在一段时间内，以一定的速度施加的力就是功率，所以施加于一个运动物体的加速力取决于在该速度下施加的功率。

当功率和速度已知时，加速力可以直接计算出来，而不需要知道传动比、轮胎直径，甚至发动机转矩。

这种加速力计算方法叫做功率法。

我们也可以按照从传动系统、轮辐再到路面这个过程，通过变换转矩参数来计算加速力。

这种加速力计算方法叫做转矩法。

柴油机在低转速下的扭力很大，加速度也很大，但高转速下汽油机的功率会很快超过同级别的柴油机，所以，柴油机在0-100km/h的加速中会明显落后于同级别的汽油机。

有些车子的低扭比较突出，如大众的1.6 8V/16V、桑塔纳1.6，这说明它低速时动力充沛，起步比较快，并不意味着加速就一定快。

高转速下，功率大的车子加速度很快就会超过功率小的车子。

这也正是为什么马3之类的车子为什么扭矩平平但加速却很快的原因。

物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

功率=扭矩*转速功率反应发动机出力大小，出力大小决定了加速度。

【单选】为电子示功器需要标定的内容。

A.上止点位置B.电阻值C.电流值D.电容值【单选】间接传动的优点是。

A.结构简单B.传动效率高C.经济性好斗机动性能提高【单选】螺旋桨的穴蚀主要发生在。

A.叶背边缘B.随边C.叶面边缘D.导边【单选】当代电控喷射二冲程柴油机起动主要是由电磁阀控制实现。

入空气分配器 B.主起动阀 C.起动控制阀 D.气缸起动阀【单选】气缸套内表面在最大燃烧压力作用下，承受的机械应力是。

A.切向压应力，径向压应力B.切向拉应力，径向压应力C.切向压应力，径向拉应力D.切向拉应力，径向拉应力【单选】柴油机冷却水质应处理，这是因为水中含有。

A.碱性B.酸性C.盐分D.杂质【单选】当螺旋桨的进程比4 P=0时，螺旋桨推力和扭矩达到，这相当于工况。

A.最小/顺航惯性滑行B.最小/系泊试验C.最大/系泊试验D.最大/顺航惯性滑行【单选】保证滑动轴承形成流体润滑，不要求。

B.具有合适的轴承间A.保持一定的相对运动速度隙C.较高的加工精度和表面粗糙度D.相适应的滑油数量和TBN1单选】下图所示的晶胞类型为A.体心正方晶胞9 B.体心立方晶胞C.面心立方晶胞D.密排六方晶胞【单选】扭转变形的圆形截面轴，横截面某点处的剪应力与扭矩。

A.成正比B.相等C.成反比D.无关【单选】因交变的机械应力引起的低周疲劳破坏的零件有A.气缸盖B.气缸套C.弹簧D.压力容器【单选】增压二冲程柴油机当增压器损坏无法使用而使用辅助或应急鼓风机时，其运转功率与转速的降低程度主要应考虑的因素是。

1、排气温度^、柴油机振动in、排气颜色w、柴油机运转状态——A. I +11 + III B| I +III+w C. II+III+W D. I + II +w【单选】船轴腐蚀主要发生在。

——人推力轴 B.中间轴 C.尾轴 D.曲轴【单选】不改变柴油机转速，而改变柴油机输出功率（或平均有效压力），这种运行特性称为特性。

——人推进B|.负荷 C.调速 D.速度【单选】金属材料的切削加工性能好，说明在切削时。

毕业论文（设计）D6135CZ型柴油机设计The Design of D6135CZ Diesel Engine学生姓名：******指导教师：***********合作指导教师：专业名称：热能与动力工程所在学院：机械工程学院二〇一一年六月附 录附录一 D6135CZ 型柴油机热计算及结果柴油机已知参数缸径 D=135 (mm) 行程 S=140(mm) 缸数 i=6转数 r=1500(r/min) 有效功率 Pe=220Ps 压缩比 ε=16 每缸工作容积 Vh=2.0(L)，Vc=0.133(Ｌ)大气状态 P0=1(2/cm kg )T0=298(K)燃料平均重量成分 C=0.86，H=0.13，O=0.01 燃料低热值 Hu ＝10200(kcal/kg) 燃烧室形式 “ω”形燃烧室 ⒈参数选择根据类似柴油机的试验数据和统计资料，结合本柴油机具体情况，可以选定： ⑴、过量空气系数：a =1.8增压额定工况的过量空气系数，一般均推荐1.6～2.0（直接喷射式），较非增压大10%～30%原因：a)、有利于燃烧过程迅速地完成，增加燃烧产物中的二原子气体含量，可以获得较大的绝热压缩与膨胀指数，减少排气热损失，增加发动机经济性。

b)、在充气状态良好的状态下采用较大的过量空气系数，可以降低主要零件的热负荷，特别是活塞组的热负荷，有利于整机的可靠性以及耐久性。

c)、较大的过量空气系数可以降低发动机的升功率和平均指示压力。

⑵、增压器出口的空气压力：k P =1.51 （2cm kg ）⑶、压缩过程起始压力： a P =0.98K P =1.48 （2cm kg ） (1)一般推荐a P =(0.85～1.1) k P z⑷、增压器进口压力：r P =1.28 （2cm kg ）一般功率较大的增压器大多采用单级涡流式涡轮，效率较高，而从结构的合理性与制造成本方面来看135系列柴油机以采用径流式涡轮较为合理，但涡轮的热效率较低，故所取r P 值稍大。

三缸发动机平衡性力学计算李小坚;谈健;胡昌良;常耀红【摘要】为了响应汽车节能减排的号召，各大主机厂纷纷研究高性能低排量的三缸发动机，三缸发动机自身平衡系统的往复惯性力及相应力矩的不平衡性，直接影响整车的舒适性，本文通过对三缸发动机运动学、动力学和平衡进行分析和计算，表明采用单平衡轴和曲轴过平衡设计的方法，使整机旋转惯性力和一阶往复惯性力得到最大程度的平衡，减小振动，同时为曲轴和平衡轴的加工制造提供数据支撑。

%Based on muti-body dynamics method, the elastic hydrodynamic model is established which can be used to analyse the lubrication characteristics of connecting rod big-end bearing of an inline4-cylinder inner combustion engine. The parameters are calculated and analyzed in detail, including peak total pressure, peak asperity contact pressure, mean friction power loss and so on. Based on the dynamic results, the inertia force, the piston pin block force and the oil film pressure of the connecting rod under the typical rotating speed as the dynamic load, the static strength analysis of the connecting rod is carried out.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】5页(P198-201,228)【关键词】三缸发动机;曲轴;平衡轴;当量质量【作者】李小坚;谈健;胡昌良;常耀红【作者单位】安徽江淮汽车股份有限公司技术中心，安徽合肥 230601;安徽江淮汽车股份有限公司技术中心，安徽合肥 230601;安徽江淮汽车股份有限公司技术中心，安徽合肥 230601;安徽江淮汽车股份有限公司技术中心，安徽合肥230601【正文语种】中文【中图分类】U46410.16638/ki.1671-7988.2016.08.064CLC NO.: U464 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2016)08-198-05目前人们对汽车舒适性的要求越来越高，同时响应环境保护的号召，实现2020年5L/100KM的油耗目标，各大主机厂纷纷开始研究小排量高性能的三缸发动机，而往复活塞式发动机平衡系统的优劣是影响整车平顺和舒适性的一个重要因素，由于三缸发动机自身平衡系统的特殊性，其往复惯性力和往复惯性力矩的不平衡，直接引起车辆的振动，影响行车的安全和舒适性，同时要又要满足发动机布置的紧凑性，因此如何使三缸发动机在结构上不过于复杂，同时又能满足动力性和平衡性要求就具有十分重要的意义，本文结合一台三缸发动机曲柄连杆机构平衡系统的设计，提出三缸发动机平衡系统和结构的一般设计和分析方法。

1. 三缸发动机的平衡：
不平衡时的力矩
平衡机构确认：
在每个曲柄臂分别加一个平衡重m r ，用来完全平衡旋转惯性力矩；在曲轴两端的皮带轮和飞轮上分别斜置一个平衡重m j ，用来完全平衡一阶往复惯性力，布置方式如图1示。

不加平衡轴，且不对二阶往复惯性力矩进行平衡。

图1 三缸发动机的平衡重的布置方式
问题：１）采用这种平衡方式，根据我们的分析，不可能把旋转惯性力和力矩完全平衡掉。

采用这种平衡以后，不平衡的力矩见下表。

曲轴加平衡质量后三缸机受到的不平衡力矩（2j C m r ω=）
产生力矩的分力
不平衡力矩y M 不平衡力矩z M 旋转惯性力
0M yr = 0M zr = 一阶往复惯性力
13cos(30)1（）M C a yj εα=-⋅⋅- 3sin(30)1M C a zj εα=-⋅⋅- 二阶往复惯性力 3cos(230)2M C a yj λα⋅⋅⋅+ 02M zj =
２）只有加一阶的平衡轴，可以一阶的往复惯性力矩完全平衡掉。

上表中1εε和 取0.5，也就是曲轴上的平衡重和平衡轴上的平衡轴各平衡My50%，这样由于1阶往复惯性力产生的力矩完全平衡了
３）是否可以给几张你们目前采用的平衡方式的图片（白底），这样就清楚了。

2. 不平衡力和力矩的输入
问题：你目前可以给我们提供那些计算用的参数用于计算不平衡的力矩？或者直接给出不平衡的力与力矩？
我们需要的是：在不同发动机转速的时候，作用于发动机的三个方向的力和力矩。

或者，你们目前计算不平衡量的输入输出参数给我们，我们计算Fx ，Fy ，Fz, Mx ，My ，Mz 。

然后将我们的计算结果与你们的进行对比。

某三缸发动机试验振动特性分析李露露1，覃海峰1，穆建华1，郭涛1（上汽通用五菱汽车股份有限公司 技术中心，广西柳州 545007）摘要：本文介绍了某三缸发动机试验振动特点，对该发动机振动特性进行研究分析。

经过测试，该发动机振动加速度能够满足要求，由于测试工况要求低转速全负荷运行，使得发动机1.5阶燃烧激励产生振动峰值，其零部件工作正常。

关键字：三缸发动机； NVH；不平衡；振动；共振节能减排成为当前汽车行业发展的一大趋势，各个汽车厂为了进一步的实现动力性与经济性的最佳平衡点，都使尽了浑身解数。

三缸发动机的出现为小排量发动机的发展提供了一条新的途径，三缸发动机在市场中逐渐流行，成为小排量发动机的新宠。

由于三缸机惯性力矩不平衡而引发的振动噪声问题，也为它的普及增加了不少障碍，因此，解决三缸机不平衡所带来的NVH问题尤为关键。

本文通过试验的方法，对某三缸发动机的试验振动特性进行分析研究，了解及验证其振动水平。

1.三缸发动机振动特点在运转的发动机上，由于内部运动件位置不断变化，为了保障它的可靠性、平稳性和耐久性，要求它传递力和力矩的大小和方向不随时间发生变化，达到发动机内部的一种平衡。

三缸发动机的主要振动激励来源于1阶不平衡力矩和1.5阶燃烧激励[1]，而1阶不平衡力矩正是与四冲程四缸发动机相比所没有的。

对于发展较成熟的四冲程四缸发动机而言，旋转惯性力、一阶往复惯性力和二阶往复惯性力的合力都已经平衡，但对于四冲程三缸机的旋转惯性力矩、一阶往复惯性力矩和二阶往复惯性力矩均未平衡[2]。

因此，三缸发动机除了受到1.5阶燃烧激励引起的振动问题，还受到的1阶不平衡力矩带来的振动问题，不平衡问题如果不能很好的解决，就会导致整车、零件的振动噪声问题，也会给零部件的可靠性带来威胁。

目前三缸发动机的平衡方案分为三种，第一种是在曲轴曲柄加上平衡重，来平衡三缸不平衡力矩，这样的方法适用于小排量的发动机；第二种方法是在加平衡重的同时，再装一根平衡轴；第三种方法则是加装两根平衡轴[3]。

第一章柴油机技术参数F6L912W一、F6L912W技术参数F：风冷，6缸，， W低污。

1. 型式：立式，四冲程，风冷，涡流室1.1涡流室涡流室式柴油机，即为燃烧室是涡流室式的柴油机，其燃烧室由涡流室和主燃室两部分组成，二者之间通过一个或几个通道相连，涡流室的容积占整个压缩容积的60%-80%。

在压缩行程中，空气被压入涡流室中产生强烈的涡流运动，从而促使其中的燃料与空气充分混合。

混合物着火后进入主燃室，并且进一步与主燃室中的空气进行混合燃烧。

涡流室式柴油机的转速可达到4000转/分，运行过程平稳可靠，排气中有害气体含量小。

但散热损失和气体流动损失相对较大，燃料的消耗也比较大；冷车启动困难，需加装预热塞。

2. 汽缸数：6缸3. 缸径*行程：100*120 mm4. 压缩比：19压缩比是发动机中一个非常重要的概念，压缩比表示了气体的压缩程度，它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比，即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。

通常汽油机的压缩比为6—10，柴油机的压缩比较高，一般为16—22。

5. 活塞总排量： 5.652 L6. 汽缸工作顺序：1-5-3-6-2-47. 曲轴旋转方向：顺时针（从风扇方向看）8. 额定功率：63 kW9. 额定转速：2300 r/min10.额定功率时燃油消耗率：250 g/kW*h燃油消耗率是指单位指示功的耗油量，通常以每千瓦小时的耗油量表示。

11.最大扭矩时燃油消耗率：240 g/kW*h12.平均有效压力：0.528 MPa平均有效压力：单位气缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力，记作Pme，单位为MPa。

显然，平均有效压力越大，发动机的做功能力越强。

13.活塞平均速度：9.2 m/s14.最大扭矩：275 N*m15.最大扭矩时转速：1550 r/min16.最高空转转速：2500 r/min17.最低空转转速：650r/min18.启动方式：电启动24V19.柴油机净质量：410 kg二、柴油机主要参数数据（一）在额定功率及额定转速下的各种温度1.机油温度：100~120℃2.排气温度：≤570℃（二）机油压力范围1.额定转速下主油道内压力：0.4~0.5MPa2.在最低稳定转速下主油道内压力：≥ 0.05MPa（三）配气相位（以曲轴转向角计）配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间，通常用环形图表示。

单列式四冲程多缸机往复惯性力解析法分析摘要：内燃机平衡是实现其平稳高效运行的重要前提。

文章主要利用解析法分析内燃机的平衡问题。

从平衡的角度分析内燃机的往复惯性力，其实质就是使各缸往复惯性力构成的空间力系经简化后为零。

通过求解各种单列式多缸机运转过程中所受一阶往复惯性合力和二阶往复惯性合力的大小，得出了在未采取任何措施的情况下各多缸机的平衡状况，从而为分析和选择内燃机机型提供了依据，并指明了改善内燃机平衡的方向。

关键词：单列式多缸机；平衡；往复惯性力；解析法曲柄连杆机构的作用是将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动，运动产生的旋转惯性力、往复惯性力及发动机转矩的周期性变化是往复式内燃机不平衡的主要原因。

而内燃机的不平衡常引起紧固件的松动或过载、车辆的振动、产生振动噪声、降低机器总效率等影响。

旋转惯性力可通过加平衡重实现平衡，而往复惯性力及其引起的往复惯性力距是实现平衡的难点。

曲拐排列对发动机的点火顺序有着重要的影响。

一般先从结构方面实现曲轴的平衡进而确定曲拐的排列方式并考虑到均匀发火，最终确定多缸机的发火顺序。

四冲程内燃机每完成一次工作循环曲轴转动720 ̊，所以其发火间隔角为θ=。

上述表达式中Z为气缸数。

1单列式两缸机①如果先考虑发火均匀，此时两个曲拐呈360 ̊布置，发火间隔角为360 ̊，两个缸同时到达上止点或下止点，曲拐相对于曲轴并非均匀布置且产生的冲击力大，不利于实现内燃机的平衡。

所以一般不采取这种布置形式。

曲柄布置图如图1所示。

②从结构上实现两缸机曲轴的平衡，只有两个曲拐呈180 ̊分布，发火间隔角为180 ̊—540 ̊—180 ̊，发火顺序为1-2-1，但此时发火间隔角并不均匀。

解析法如下所示：往复惯性力：Fb=-mbrω2（cosa+λcos2a）=Ccosa+λCcos2a=FbI+FbII一阶惯性力：FbII=Ccosa，FbI2=Ccos（a+180 ̊）=-Ccosa其合力为：FRbI=Ccosa-Ccosa=0二阶惯性力：FbII1=λCcos2a，FbII2=λCcos（a+180 ̊）=λCcos2a其合力为：FRIIb=2λCcos2a一阶惯性合力矩MbI=aFbI1=aCcosa在以上述中，Fb为往复惯性力，下标Ⅰ、Ⅱ表示一阶力或二阶力，下标中的数字表示各缸编号，a代表缸的中心距。

供应R6160系列陆用发电柴油机的详细描述：R6160系列柴油机是2003年在6160系列柴油机基础上研制开发的第五代中速机产品。

该产品及国际先进的发动机设计思想和潍柴50多年的发动机设计制造经验于一体,使其更加成熟和完善。

R6160系列柴油机具有性能优良、配置合理、结构紧凑、外形美观、功率大、操作维修简单、动力性、经济性及可靠性好优点,在目前国内同类柴油机终居领先水平。

R6160系列发电用柴油机功率范围180-330kw,转速为1000r/min。

可与不同发电机配套组成120-300kw的机组,并可根据用户需要提供不同机型,现已成为固定电站、备用电源、特种电源的首选动力。

结构特点及性能优势结构特点: 机座式结构,大大方便了维修,减少了工作量曲轴材料为高强度球墨铸铁,并进行氮化处理湿式气缸套采用硼合金铸铁,内表面经平台网纹珩磨,强度高,磨损小,寿命长活塞采用三道气环和一道油环,第一道为镀络桶面环,磨合性好引进技术生产的P系列喷油泵和低惯量喷油器气马达启动和电马达启动两种方式可供选用噪音低,振动小,工作平稳调速系统采用机械或智能化电子调速在设计上充分考虑了使用和维修的方便性性能优势: 功率覆盖面大:R6160系列发电用柴油机功率180-330kw 燃油消耗率低:R6160系列发电用柴油机燃油耗≤210g/kw.h。

油耗曲线平坦,任何常用工况下均有良好的经济性烟度低,排放指标先进:标定工况烟度值约1波许单位,排放满足E1APP供应CW200系列船用柴油机的详细描述：CW200ZC/XCW200ZC系列船用柴油机,具有机型结构合理,性能指标先进,运行可靠,操作维修简便等优点,其排放满足国际海事组织MAPRPOL 72/78公约要求。

该系列产品得到中国船级社和中国渔检总局型式认可。

通过ISO9001:2000体系认证。

广泛用于客船、渔船、中小型集装箱运输船、滚装船等船舶推进主机、大型船舶辅机。

柴油机结构优势机体矩形箱式结构,具有变形小(从而缸套磨损少)、强度高等特点。