某90°V6柴油机错拐前后内部激励载荷分析
山西中北大学 暴可
1 错拐前后一次往复惯性力矩分析
由于90°V6柴油机内部存在不平衡的一次往复惯性力矩和二次往复惯性力矩，且存在颠覆量较大的倾覆力矩，如果可以从内部抑制这些载荷，将对控制柴油机的振动与噪声有良好的作用。如果在柴油机内部加装平衡装置，将使整个传动系统变得更加复杂而且需要对柴油机的集体、下箱进行改动，这样对柴油机的安装和尺寸有很大影响，所以此次优化采用曲轴错拐的方法来控制柴油机内部激励载荷。将同拐曲柄的一侧半曲柄销逆曲轴回转方向错位30°，这样90°V6内燃机就可以实现120°发火间隔角均匀发火。
图1普通曲轴（上）与错拐曲轴（下）对比图
图2 柴油机平衡分析简图
一次往复惯性力矩在X、Y轴的投影分别为：
M1x=-2mRω2lcos2■cosα-■-cosα-■+240°
=-2■mRω2lcos2■sinα-■+120°
M1Y=-2mRω2lsin2■sinα-■-sinα-■+240°
=-2■mRω2lsin2■cosα-■+120°
其中m为单缸往复运动质量，R为曲柄半径，γ为两排气缸间夹角，l为缸心距，λ为连杆比，ω为曲轴转角，α为曲轴角速度。
由于两排气缸间夹角为90°，所以一次往复惯性力矩的矢端轨迹为一个圆，且圆的半径为 2■mRω2lsin2■。
错拐之后一次往复惯性力矩在X、Y轴的投影为：
M1X'=-■mRω2lsin2α-90°-sin2α+30°=
■mRω2lcosα-30°
M1Y'=■mRω2lcos2α+30°-cos2α-90°=
■mRω2lcosα-30°
