發(fā)動機(jī)瞬時(shí)扭矩測量方法和理論

1、發(fā)動機(jī)瞬時(shí)扭矩測量方法和理論專 業(yè)：車輛工程答辯人：黃 際 平導(dǎo) 師：趙 龍 慶1論文提綱1.緒論2.發(fā)動機(jī)慣性力平衡機(jī)構(gòu)3.發(fā)動機(jī)瞬時(shí)扭矩的測量方法和理論4.瞬時(shí)扭矩在發(fā)動機(jī)診斷中的應(yīng)用5.結(jié)論21.緒論1.1課題研究的目的和意義 發(fā)動機(jī)的不平衡主要來源于曲柄連桿機(jī)構(gòu)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)是將活塞的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化成曲軸的旋轉(zhuǎn)，由于轉(zhuǎn)速的變化，將產(chǎn)生一個(gè)周期性的脈沖。于是提出了瞬時(shí)扭矩測量的方法，測量出其瞬時(shí)扭矩，通過對測量出來的瞬時(shí)扭矩進(jìn)行分析，得出瞬時(shí)扭矩的變化規(guī)律。從而對發(fā)動機(jī)進(jìn)行平衡，并在發(fā)動機(jī)診斷中通過瞬時(shí)扭矩的變化分析出發(fā)動機(jī)故障所在。 31.2國內(nèi)外發(fā)展動態(tài) 國外自80年代開始，測試裝置根

2、據(jù)其直接測量對象主要分為兩類：一類是利用扭矩和扭轉(zhuǎn)角關(guān)系的測量系統(tǒng)，另一類則是利用扭應(yīng)力型測量系統(tǒng)。國內(nèi)目前測扭矩，主要仍采用在軸上貼應(yīng)變片的傳統(tǒng)方法，利用適當(dāng)?shù)碾娐啡〉眯盘?，然后通過滑環(huán)或無線發(fā)射的方法傳給外部裝置進(jìn)行分析處理。42.發(fā)動機(jī)慣性力平衡機(jī)構(gòu) 2.1直列四缸發(fā)動機(jī)平衡分析 在一切有質(zhì)量、構(gòu)件質(zhì)心有加速度或構(gòu)件有角加速度的機(jī)械中， 都存在著慣性力。這種隨機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)而周期變化的強(qiáng)慣性作用是產(chǎn)生機(jī)器振動、噪聲和疲勞等現(xiàn)象的主要原因，其結(jié)果大大影響了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動和動力性能，克服這種不利的慣性作用成為必須解決的重要問題。56假定曲軸角速度為 ，慣性力或離心力可按下式計(jì)算：于是，往復(fù)慣性力，可按

3、下式計(jì)算：。 782.2二次往復(fù)慣性力的平衡機(jī)構(gòu) 針對二次往復(fù)慣性力，可供選擇的平衡機(jī)構(gòu)有平衡塊、單軸、雙軸等多種方案。平衡塊平衡機(jī)構(gòu)9單軸平衡機(jī)構(gòu)10雙軸平衡機(jī)構(gòu)112.3整機(jī)垂直方向二階振動方案A在中速段效果最好，而方案A的減振效果則次于方案B和方案C。這說明雙軸平衡機(jī)構(gòu)可以有效地降低垂直方向二階振動8平衡塊比6平衡塊的減振效果好。123.發(fā)動機(jī)瞬時(shí)扭矩的測量原理和 方法 3.1發(fā)動機(jī)瞬時(shí)扭矩的測量 13扭矩的大小取決與曲柄滑塊的位置，轉(zhuǎn)動慣量是質(zhì)量和位置的一個(gè)函數(shù)，因此曲柄滑塊的幾何位置的變化轉(zhuǎn)動慣量也將有所不同，每時(shí)每刻都是變化的。其中曲軸軸線的不同慣性143.2采用光電方式測量轉(zhuǎn)軸扭

4、矩采用光電方式進(jìn)行扭矩的具體測量時(shí)，首先選取半徑為r的一個(gè)轉(zhuǎn)軸，而后在轉(zhuǎn)軸上選取相距為L的兩個(gè)截面A、B，在這兩個(gè)截面處刻制分布均勻的條紋，如圖所示。在軸截面處，計(jì)算出兩個(gè)條紋之間所夾弧長的值為對應(yīng)的角度這兩個(gè)截面在扭矩M作用下將產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。15 由于扭轉(zhuǎn)變形，兩個(gè)截面相對位置會發(fā)生變化，即相對于轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，這個(gè)角度為相對扭轉(zhuǎn)角，扭轉(zhuǎn)角可通過扭動轉(zhuǎn)過的弧長計(jì)算出來。因此，只需知道扭轉(zhuǎn)變形轉(zhuǎn)過的弧長數(shù)，即可求出轉(zhuǎn)軸的扭矩值。也就是說，扭矩值的測量就轉(zhuǎn)化成了對扭轉(zhuǎn)變形轉(zhuǎn)過的弧長數(shù)進(jìn)行測量。 164.瞬時(shí)扭矩在發(fā)動機(jī)診斷中的應(yīng)用影響發(fā)動機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的因素1氣缸數(shù)對發(fā)動機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波動的影響 隨著氣缸數(shù)的增加，瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波動的幅 值將減小。2負(fù)荷對瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波動的影響 負(fù)荷越大瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波動的幅值增大 3平均轉(zhuǎn)速對瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波動的影響 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波動幅值將隨著平均轉(zhuǎn)速的增 大而減小 17某缸漏氣和失火時(shí)各測量轉(zhuǎn)速下的特征參數(shù)值18致謝 感謝工程學(xué)院的各個(gè)老師四年來的栽