Уравновешивание моментов двигателя VR5 с учетом дезаксажа и угла развала цилиндров

Автомобильные поршневые двигатели с дезаксиальным кривошипно-шатунным механизмом характеризуются высокой виброактивностью, вызванной циклическим изменением давления рабочего тела в цилиндрах и сил инерции, связанных с возвратно-поступательным и вращательным перемещениями подвижных масс этого механизма. Свойства, отражающие потребительские характеристики поршневого двигателя (в том числе акустические), во многом определяются уровнем вибраций элементов конструкции дезаксиального кри-вошипно-шатунного механизма, но в первую очередь уравновешенностью сил инерции при работе. Рассмотрено уравновешивание пятицилиндровых четырехтактных VR-образных двигателей с дезаксиальным кривошипно-шатунным механизмом и равномерным чередованием вспышек. Приведены формулы, позволяющие находить и анализировать моменты сил инерции возвратно-поступательно движущихся и вращающихся масс, возникающие в таких двигателях при заданных значениях угла развала цилиндров, отношения радиуса кривошипа к длине шатуна и относительного смещения оси цилиндра. Предложен способ уравновешивания моментов сил инерции вращающихся и возвратно-поступательно движущихся масс.

Литература

[1] Чайнов Н.Д., Краснокутский А.Н., Мягков Л.Л. Конструирование и расчет поршневых двигателей. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018. 536 с.

[2] Луканин В.Н., ред. Двигатели внутреннего сгорания. В 3 кн. Кн. 2. Динамика и конструирование. Москва, Высшая школа, 2005. 400 с.

[3] Яманин А.И., Жаров А.В. Динамика поршневых двигателей. Москва, Машиностроение, 2003. 464 с.

[4] Ebel B., Kirsch U. Der neue Fünfzylindermotor von Volkswagen. MTZ. Motor-technische Zeitschrift, 1998, vol. 59, no. 1, pp. 8–19.

[5] Deutsch H., Metzner F., Meyer-Hessing F. V-type Internal Combustion Engine Arrangement. Patent U.S. no. 6,076,489, F02B 75/22, 2000. 8 р.

[6] Visek T. Verbrennungsmotor mit Zylindern in enger V-Anordnung. European Patent Office EP 1 146 219 A1, F02F 7/00, F02B 75/22/, Steyr Motorentechnik Ges.m.b.H. no. 00890113.4, 11.04.2000, 17.10.2001, Patentblatt 2001/42. 9 p.

[7] Маслов А.П., Левцов М.В. Кинематический и динамический анализ КШМ W-образного двигателя с прицепными шатунами. Двигателестроение, 2019, № 3, с. 27–30.

[8] Гусаров В. В., Газиалиев С. В. Анализ уравновешенности двигателя типа VR5. Автомобильная промышленность, 2012, № 6, с. 13–15.

[9] Антошкин А.С. Дезаксиальный кривошипно-шатунный механизм в дизеле. Ползуновский вестник, 2006, № 4-1, с. 10–15.

[10] Новиков Е.А., Тимошенко Д.В. Повышение компактности поршневого двигателя внутреннего сгорания. Ученые заметки ТОГУ, 2017, т. 8, № 4, с. 80–86. URL: http://pnu.edu.ru/media/ejournal/articles-2017/TGU_8_271.pdf

[11] Мартынюк А.В. Расчет процессов дизельного двигателя с учетом дезаксиала. Авиационно-космическая техника и технология, 2009, № 8(65), с. 81–85. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/aktit_2009_8_19

[12] Вальехо Мальдонадо П.Р., Руновский К.С., Чайнов Н.Д. Уравновешивание V-образного 6-цилиндрового четырехтактного двигателя с углом развала цилиндров 90° и равномерным чередованием вспышек. Грузовик, 2015, № 6, с. 14–20.

[13] Вальехо Мальдонадо П.Р., Чайнов Н.Д. Уравновешивание V-образных двигателей с угловым смещением шатунных шеек рядом расположенных шатунов. Двигателестроение, 2019, № 2, с. 17–25.

[14] Григорьев Е.А. Периодические и случайные силы, действующие в поршневом двигателе. Москва, Машиностроение, 2002. 272 с.

[15] Чистяков В.К. Динамика поршневых и комбинированных двигателей внутреннего сгорания. Москва, Машиностроение, 1989. 256 с.

[16] Вальехо Мальдонадо П.Р., Гришин Д.К., Чайнов Н.Д. Кинематический и динамический расчеты кривошипно-шатунного механизма с прицепным шатуном V-образного двигателя внутреннего сгорания с применением программы Mathcad. Москва, МГМУ «МАМИ», 2012. 120 с.

[17] Гусаров В.В. Уравновешивание поршневых двигателей. Москва, МГИУ, 2010. 134 с.

[18] Тольский В.Е., Корчемный Л.В., Латышев Г.В., Минкин Л.М. Колебания силового агрегата автомобиля. Москва, Машиностроение, 1976. 266 с.

[19] Сегаль В.Ф. Динамические расчеты двигателей внутреннего сгорания. Ленинград, Машиностроение, 1974. 248 с.

[20] Попык К.Г. Динамика автомобильных и тракторных двигателей. Москва, Высшая школа, 1972. 327 с.