（常柴股份有限公司，213002，江蘇常州）

傳統(tǒng)單缸柴油機平衡機構(gòu)一般含有雙平衡軸或單平衡軸及其齒輪，柴油機在運轉(zhuǎn)中帶動雙平衡軸或單平衡軸運動，以平衡或者部分平衡一階往復(fù)慣性力，但柴油機在運行過程中不平衡的二階往復(fù)慣性力會帶來較大的振動和噪聲。為此，常柴股份有限公司專門開發(fā)了一款HS250 柴油機（四沖程、水冷、自然吸氣），采用四軸平衡機構(gòu)，即兩個大平衡軸平衡一階往復(fù)慣性力，兩個小平衡軸平衡二階往復(fù)慣性力。

1 四軸平衡機構(gòu)結(jié)構(gòu)

四軸平衡機構(gòu)示意圖見圖1。

圖1 四軸平衡機構(gòu)示意圖

單缸柴油機的四軸平衡機構(gòu)，包括：1 個曲軸齒輪（10）；1 個與曲軸齒輪（10）相嚙合的調(diào)速齒輪（12）；1 個藉由調(diào)速齒輪（12）與曲軸齒輪（10）相連的凸輪軸齒輪（14）；1 個藉由調(diào)速齒輪（12）與曲軸齒輪（10）相連的啟動軸齒輪（16）；1 對一階平衡軸齒輪（182，184），其包括1 個與調(diào)速齒輪（12）相嚙合的一階下平衡軸齒輪（182）和1 個與啟動軸齒輪（16）相嚙合的一階上平衡軸齒輪（184）；1 個與一階下平衡軸齒輪（182）同軸設(shè)置的二階下平衡軸過渡齒輪（22）；1 個與一階上平衡軸齒輪（184）同軸設(shè)置的二階上平衡軸過渡齒輪（24）；1 個與二階下平衡軸過渡齒輪（22）相嚙合的二階下平衡齒輪（222）；1 個與二階上平衡軸過渡齒輪（24）相嚙合的二階上平衡齒輪（224）。

在單缸柴油機的四軸平衡機構(gòu)的一種示意性的實施方式中，二階下平衡軸齒輪的齒數(shù)為二階下平衡軸過渡齒輪的齒數(shù)的一半，二階上平衡軸過渡齒輪的齒數(shù)與調(diào)速齒輪的齒數(shù)相同，且二階上平衡軸齒輪的齒數(shù)為二階上平衡軸過渡齒輪的齒數(shù)的一半。

2 減振效果試驗

2.1 測試條件

測控儀采用浙大奕科生產(chǎn)的EIM301D 型發(fā)動機測控儀，振動測試設(shè)備采用VTCL DSP 振動測試系統(tǒng)。依據(jù)GB/T7184-2008《中小功率柴油機振動測量及評級》進行測試。

2.2 測試方法

取如圖2 所示的相同位置點在8.55 kW/1 200 r·min-1，12.4 kW/1 600 r·min-1，14.2 kW/1 760 r·min-1，15.3 kW/2 000 r·min-1和15.9 kW/2 200 r·min-1工況下測試增加平衡軸前后的加速度，以反映振動情況。

圖2 振動測點示意圖

2.3 試驗結(jié)果

增加平衡軸前后的振動測試結(jié)果如表1 所示。

表1 HS250 柴油機增加平衡軸前后測試點不同工況的各向加速度測試結(jié)果

3 結(jié)論

采用四軸平衡機構(gòu)后，柴油機的振動值總體上小于之前的二軸平衡機構(gòu)，有效降低了柴油機的振動；但改動后，增加了兩根平衡軸及其齒輪，增加了一定的成本。