Delist.ru

Оценка влияния переменности инерционных характеристик силового агрегата на параметры колебательной системы двигателя - подвеска. (17.10.2008)

Автор: Карпов Максим Анатольевич

КАРПОВ Максим Анатольевич

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПЕРЕМЕННОСТИ ИНЕРЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СИЛОВОГО АГРЕГАТА НА ПАРАМЕТРЫ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДВИГАТЕЛЬ – ПОДВЕСКА

(05.04.02 – Тепловые двигатели)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва – 2008

Работа выполнена на кафедре “Теплотехника и автотракторные двигатели” Московского автомобильно-дорожного института (государственного технического университета)

Научный руководитель -

кандидат технических наук, доцент Сафронов П.В.

Официальные оппоненты -

доктор технических наук, профессор Тольский В.Е.

кандидат технических наук, доцент Галевко В.В.

Ведущая организация -

ОАМО «Автомобильный завод им. И.А. Лихачева» (АМО ЗИЛ).

Защита состоится «18» ноября 2008 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.126.04 ВАК РФ при Московском автомобильно-дорожном институте (государственном техническом университете) по адресу: 125319, г. Москва, Ленинградский пр-т, д.64, ауд. 42.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан « » 2008 г.

Отзывы на автореферат просим представлять в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью, в адрес диссертационного совета.

Телефон для справок: (495) 155-93-24

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук,

профессор В. А. Максимов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. К числу основных задач автомобилестроения и двигателестроения относится снижение уровня акустических и вибрационных нагрузок от силовой установки на конструкцию транспортных средств. Эта важнейшая задача непосредственно связана с увеличением ресурса узлов и агрегатов двигателей и транспортных средств, снижением их материалоемкости, повышением комфортности и акустической экологичности, улучшением условий труда на транспорте.

Актуальность предлагаемой работы определяется тем, что практические меры по снижению виброактивности двигателя невозможны без глубокого изучения динамических эффектов, производимых движением элементов кривошипно-шатунного механизма (КШМ). К числу способов такого изучения относятся как экспериментальные, так и расчетно-аналитические методы, а также различные их комбинации.

Цель работы. Провести анализ влияния переменности инерционных характеристик силового агрегата, вызванной подвижностью элементов КШМ, и расположения его опор на колебания двигателя на подвеске. Построить расчётную динамическую модель системы двигатель - подвеска, проверить её адекватность в ходе экспериментальных исследований.

Методы исследования. В работе сочетались методы расчетно-аналитического и экспериментального исследования. Теоретические исследования проводились в программном комплексе «Эйлер» по модели, разработанной автором, базирующейся на уравнениях Лагранжа второго рода. Экспериментальные исследования проводились на двигателе ВАЗ-21083 в моторном боксе №15 кафедры «Теплотехника и автотракторные двигатели» и на базе кафедры «Дорожно-строительные материалы» МАДИ (ГТУ). Для регистрации результатов экспериментов использовались акселерометры типа 4334 фирмы Brueel&Kjaer, виброизмерительный прибор производства НП Robotron-Messelektronik, а также плата запоминающего измерительного аналогово-цифрового осциллографа ЛА-н10М4 производства ЗАО «Руднев-Шиляев», сопряжённая с персональным компьютером типа IBM PC.

Научная новизна. Разработана трёхмерная динамическая модель поведения силового агрегата на подвеске, учитывающая влияние подвижности элементов КШМ. Показано существенное отличие расчетного характера колебаний от результатов, полученных по методикам, не учитывающим влияние указанных факторов. Проведён анализ влияния перемещений масс внутри корпуса двигателя, связанных с поступательным движением поршня и плоско-параллельным движением шатуна.

Достоверность и обоснованность научных положений работы обеспечена применением фундаментальных законов классической механики Ньютона, а также подтверждением результатов расчёта математических моделей экспериментальными данными, полученными с использованием оборудования и приборов, отвечающих требованиям государственных стандартов.

Практическая ценность. Результаты выполненной работы могут быть использованы при проектировании и доводке элементов подвески и конструкции двигателя. Разработанная методика позволяет ещё на стадии проектирования определить нагрузки, действующие на упругие элементы подвески двигателя, и дает возможность снизить виброактивность двигателя путем варьирования расположения его опор и их упругих характеристик.

Реализация работы. Результаты данного исследования использованы в совместной научной работе кафедры «Теплотехника и автотракторные двигатели» МАДИ (ГТУ) и УКЭР отдела двигателей АМО ЗИЛ. Алгоритм моделирования колебаний двигателя на подвеске принят к использованию НПФ «ЭВА» для решения задач по исследованию вибрации поршневых компрессоров, выпускаемых ОАО «Транспневматика» для нужд железнодорожного транспорта и метро. Методика расчетного моделирования динамики КШМ и анализа уравновешенности двигателей различных компоновочных схем в среде программного комплекса «Эйлер» используется в учебном процессе кафедры «Теплотехника и автотракторные двигатели» МАДИ (ГТУ) при подготовке бакалавров и магистров по специальности «Тепловые двигатели».

Основные положения, выносимые на защиту

? Алгоритм расчёта динамического поведения системы силовой агрегат – подвеска с использованием методов классической механики на основе уравнений Лагранжа второго рода.

? Трёхмерная модель силовой агрегат – подвеска рядных четырёх- и двухцилиндрового двигателей.

? Анализ влияния на достоверность расчётов следующих допущений, традиционно используемых при исследовании колебаний двигателя на подвеске:

? постоянство инерционных характеристик силового агрегата;

? приложение сил инерции к центру масс силового агрегата;

? применение эквивалентной двухмассовой схемы вместо реального шатуна.

Личный вклад автора

загрузка...