Центробежный маятниковый поглотитель

Центробежный маятниковый поглотитель представляет собой разновидность настроенного демпфера массы . Он уменьшает амплитуду крутильных колебаний в трансмиссиях, использующих двигатель внутреннего сгорания.

История

Центробежный маятниковый поглотитель впервые был запатентован в 1937 году Р. Саразиным. ^{[ 1 ]} и другая версия Р. Чилтона в 1938 году. ^{[ 2 ]} Обычно изобретение приписывают Саразину и Чилтону. Работа Саразина была использована во время Второй мировой войны компанией Pratt & Whitney для авиационных двигателей повышенной мощности. Увеличение мощности вызвало увеличение крутильных колебаний, что поставило под угрозу долговечность. В результате был создан двигатель Pratt & Whitney R-2800 , в котором использовались маятниковые грузы, прикрепленные к коленчатому валу.

Использование центробежных маятниковых амортизаторов в наземных транспортных средствах началось позже. Хотя двигатели внутреннего сгорания всегда вызывали крутильные колебания в трансмиссии, амплитуда вибрации обычно была недостаточно высокой, чтобы влиять на долговечность или комфорт водителя. Одно из применений существовало в тюнингованных гоночных двигателях, где крутильные вибрации коленчатого вала могли привести к повреждению кулачкового вала или клапанов. В этом случае центробежный маятниковый амортизатор крепится непосредственно к коленчатому валу. ^{[ 3 ]}

были внедрены центробежные маятниковые амортизаторы по патентам Саразина и Чилтона В 2010 году в BMW 320D . Причиной тому опять-таки стало увеличение крутильных колебаний от двигателей большей мощности. ^{[ 4 ]} В данном случае 4-цилиндровый дизельный двигатель BMW N47 . В отличие от предыдущих конструкций, центробежный маятниковый амортизатор не был прикреплен к двигателю внутреннего сгорания, а прикреплен к двухмассовому маховику .

Функция

Функция центробежного маятникового поглотителя аналогична работе любых настроенных поглотителей массы, основанных на принципе поглощения, а не на принципе демпфирования. Это различие существенно, поскольку демпферы уменьшают амплитуду вибрации за счет преобразования энергии вибрации в тепло. Поглотители накапливают энергию и в нужный момент возвращают ее в вибрационную систему. ^{[ 5 ]} Центробежные маятниковые поглотители, такие как настроенные поглотители массы, не являются частью потока силы/крутящего момента.

Центробежный маятниковый поглотитель отличается от настроенного поглотителя масс диапазоном поглощения. Он эффективен для всего порядка, а не для узкого диапазона частот.

Современные приложения

Двигатели внутреннего сгорания следуют тенденции развития к уменьшению количества цилиндров, увеличению выходной энергии на цилиндр и движению на более низких оборотах двигателя. ^{[ 6 ]} Это приводит к повышению эффективности двигателя, но приводит к увеличению крутильных колебаний двигателя. Вибрации приводят к проблемам с долговечностью, а также к снижению комфорта пассажиров, и их следует избегать за счет использования торсионных демпферов и амортизаторов. Эта ситуация меняет баланс между стоимостью технологии центробежного маятникового поглотителя и выгодой от эффективности трансмиссии. В следующих автомобилях используются центробежные маятниковые амортизаторы.

БМВ 320Д
Мерседес Е250 Дизель
Шевроле Колорадо Дизель
Продукция GM , оснащенная L3B объемом 2,7 л. двигателем
Шевроле Корвет (C8) ^{[ 7 ]}

Ссылки

^ Саразин (4 мая 1937 г.). «Патент США 2079226 — Средство, приспособленное для уменьшения крутильных колебаний коленчатых валов» . Проверено 16 октября 2013 г. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ Чилтон, Роланд (5 апреля 1938 г.). «Патент США 2 112 984 — Противовес маятника» . Проверено 16 октября 2013 г. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ ТКИ. «Раттлер® Абсорбер» . www.tciauto.com . Проверено 16 октября 2013 г.
^ Кролл; Кой; Сибахер (2010). Земля видна? Гашение крутильных колебаний для будущих двигателей (PDF) . Шеффлер. п. 3.
^ Маккатчеон, Кимбл. «Нет коротких дней: борьба за разработку коленчатого вала R-2800 Double Wasp» (PDF) . сайт enginehistory.org . стр. 3–1. Архивировано из оригинала (PDF) 22 октября 2013 года . Проверено 16 октября 2013 г.
^ Кроуфорд, Марк. «3 новых тенденции в автомобилестроении» . www.asme.org . Проверено 16 октября 2013 г.
^ «Главный инженер Corvette 2020 года рассказывает о C8 Stingray — Autoline After Hours 489» . НАС. 12 декабря 2019 года . Проверено 7 января 2021 г. - через YouTube.

Внешние ссылки

Медиатека Schaeffler — Центробежный маятниковый поглотитель. Архивировано 13 ноября 2013 г. в Wayback Machine — видео, изображающее двухмассовый маховик с центробежным маятниковым поглотителем.
EPI Crankshaft Torsional Absorbers — центробежный маятниковый амортизатор на коленчатом валу авиационного двигателя.
История двигателя Р-2800 - разработка коленчатого вала двигателя с центробежным маятниковым амортизатором.

[1] Саразин (4 мая 1937 г.). «Патент США 2079226 — Средство, приспособленное для уменьшения крутильных колебаний коленчатых валов» . Проверено 16 октября 2013 г. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[2] Чилтон, Роланд (5 апреля 1938 г.). «Патент США 2 112 984 — Противовес маятника» . Проверено 16 октября 2013 г. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[3] ТКИ. «Раттлер® Абсорбер» . www.tciauto.com . Проверено 16 октября 2013 г.

[4] Кролл; Кой; Сибахер (2010). Земля видна? Гашение крутильных колебаний для будущих двигателей (PDF) . Шеффлер. п. 3.

[5] Маккатчеон, Кимбл. «Нет коротких дней: борьба за разработку коленчатого вала R-2800 Double Wasp» (PDF) . сайт enginehistory.org . стр. 3–1. Архивировано из оригинала (PDF) 22 октября 2013 года . Проверено 16 октября 2013 г.

[6] Кроуфорд, Марк. «3 новых тенденции в автомобилестроении» . www.asme.org . Проверено 16 октября 2013 г.

[7] «Главный инженер Corvette 2020 года рассказывает о C8 Stingray — Autoline After Hours 489» . НАС. 12 декабря 2019 года . Проверено 7 января 2021 г. - через YouTube.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]