直列四缸柴油机振动优化设计与ADAMS仿真验证

本文针对直列四缸柴油机的振动问题，进行了深入的研究和优化。首先，基于理论分析，研究者对某型号柴油机进行了振源分析，确定了引起振动的主要激励成分及其特性。这些成分可能包括往复惯性力、气缸不平衡力、曲轴旋转惯性力等因素，它们对柴油机的性能和NVH性能有着显著影响。 接着，优化目标设定为尽量平衡倾覆力矩，这是一个关键的振动控制指标。通过计算和设计，作者提出了一条附加力矩目标曲线，该曲线旨在指导平衡机构的优化设计。选择了一种高低置双轴平衡机构作为解决方案，这种设计能够有效地分散和抵消柴油机内部的不平衡力矩。 平衡机构设计参数的选取是通过细致的分析和计算得出的，这些参数包括但不限于轴承位置、连杆长度、配重等，它们直接影响到平衡效果。在满足目标曲线的前提下，这些参数被精确地确定下来，以实现振动抑制的最大化。 最后，通过使用高级仿真软件ADAMS，对优化前后的柴油机进行了动力学仿真分析。仿真结果与理论预期高度一致，证明了采用高低置双轴平衡机构后，二阶往复惯性力得到了100%的平衡，倾覆力矩相比优化前下降了31.4%，这验证了优化设计的有效性和准确性。 本文的工作不仅提升了柴油机的动态性能，降低了噪声和振动水平，还为同类产品的平衡设计提供了实用的优化策略和技术支持。这对于提升柴油机的整体性能，满足日益严格的环保法规要求，以及提升用户驾驶体验具有重要意义。