发动机曲轴系扭振分析

许涛，阮仁宇

(安徽江淮汽车股份有限公司技术中心，安徽合肥 230601)



发动机曲轴系扭振分析

许涛，阮仁宇

(安徽江淮汽车股份有限公司技术中心，安徽合肥 230601)

采用EXCITE软件，对某汽油机的曲轴系进行了扭振分析，首先进行了减震皮带轮的频率选定，然后针对选定频率的曲轴系进行扭振分析，分别计算了转速波动、耗散功以及扭振角。计算结果显示：以上指标均在可接受的范围内，满足使用要求。

发动机；曲轴系；扭振分析

0　引言

发动机曲轴系包括曲轴以及与曲轴相连的各运动件(如飞轮、减震皮带轮等)，曲轴系是发动机最为关键的零部件，其作用是把活塞、连杆传来的气体力转化成力矩，用来驱动汽车的传动系统、发动机的配气机构以及其他辅助装置。曲轴系是一个弹性体，存在一系列的扭振固有频率，在发动机运行过程中，曲轴系将产生明显的扭转振动。而这个扭转振动是发动机上危害最大的振动问题，不仅消耗发动机的有用功，严重时甚至会导致曲轴断裂。因此，在设计开发时必须对曲轴的扭振情况进行分析。

借助于EXCITE软件，以某四缸汽油机为研究对象，对其曲轴系进行扭振分析，优选皮带轮的固有频率，评价曲轴系的扭振特性，为曲轴系的设计提供理论参考。

1　计算模型

1.1主要参数

发动机的主要参数如表1所示。

计算用的爆发压力(额定工况)来源于热力学的计算结果，如图1所示。

表1　发动机主要参数

1.2建立计算模型

在EXCITE中搭建曲轴系的等效计算模型，如图2所示，定义好各个部件的设计参数、润滑油特性、仿真控制参数，接下来就可以进行计算。……