Термометрирование демпфера крутильных колебаний коленчатого вала автомобильного восьмицилиндрового дизеля

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Крутильные колебания при высоких значениях могут приводить к поломке коленчатого вала. Для их снижения на переднем фланце коленчатого вала высокофорсированных рядных дизелей устанавливается демпфер. Эффективность применения демпферов крутильных колебаний зависит как от конструктивных характеристик самих демпферов, так и от условий работы двигателя. Для комплексной оценки эффективности работы демпфера проводят мониторинг амплитуды колебаний переднего фланца коленчатого вала. Термометрирование жидкостного демпфера позволяет определить эффективность их применения, а также проследить характер изменения теплового состояния демпферов в зависимости от изменения температуры рабочей жидкости двигателя.

Цель работы — исследование теплового состояния демпферов и его влияния на эффективность демпфирования крутильных колебаний.

Методы. В данной работе были использованы экспериментальные методы исследования, проводимые на восьмицилиндровом автомобильном дизеле. Величина угла закрутки носка коленчатого вала определялась при работе дизеля по внешней скоростной характеристике методом торсиографирования на специальном испытательном стенде. Тепловое состояние демпферов оценивалось методом термометрирования, с использованием специальных термопар, измерение проводилось на номинальном режиме работы двигателя.

Результаты. Проведено сравнение величин углов закрутки носка коленчатого вала с демпфером и без него, с определением резонансных частот вращения коленчатого вала. Получена зависимость величины угла закрутки коленчатого вала, температуры масла и демпфера от времени прогрева при частоте вращения коленчатого вала 2400 мин-1.

Заключение. Тепловое состояние демпфера определяется температурой масла в поддоне двигателя и не зависит от расположения точек замеров в корпусе. Угол закрутки носка коленчатого вала при работе в течении часа на режиме 2400 мин-1 меняется незначительно.

Об авторах

Альбина Рустамовна Костина

Казанский федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: satullaevaar@gmail.com
ORCID iD: 0009-0003-0291-923X
SPIN-код: 2612-7997

аспирант кафедры «Автомобилей» Набережночелнинского института

Россия, Казань

Вячеслав Николаевич Никишин

Казанский федеральный университет

Email: VNNikishin@kpfu.ru
ORCID iD: 0009-0004-3880-9419
SPIN-код: 6978-1196

д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры «Автомобилей» Набережночелнинского института

Россия, Казань

Список литературы

  1. Nikishin VN. The applied theory of oscillations in automobile and engine construction. Naberezhnye Chelny: Kamskaya inzhenerno ekonomicheskaya academia; 2012. (In Russ.) EDN: WMPPEV
  2. Nikishin VN. Formation and quality assurance of automotive diesel. Naberezhnye Chelny: Kamskaya inzhenerno ekonomicheskaya academia; 2006. (In Russ.) EDN: QNTZGF
  3. Nikishin VN. Formation and quality assurance of automotive diesel. Naberezhnye Chelny: Kamskaya inzhenerno ekonomicheskaya academia; 2008. (In Russ.) EDN: QNTZFL
  4. Xiao C, Hu H, Ou-Yang Q, et al. Analysis of temperature field of multicomponent lubrication for torsional vibration damper. Frontiers in Materials. 2022(9):930825. doi: 10.3389/fmats.2022.930825. EDN: PHGDAQ
  5. Ibadullaev A. Development of diagnostics methodology and determination of residual resource for mechanical torsional vibration dampers of ship propulsion complexes. Vestnik Astrakhanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Seriya: Morskaya tekhnika i tekhnologiya. 2024(2):65-75. doi: 10.24143/2073-1574-2024-2-65-75 (In Russ.) EDN: PNEXBW Accessed May 15, 2025.
  6. Homik W, Mazurkow A, Woś P. Application of a Thermo-Hydrodynamic Model of a Viscous Torsional Vibration Damper to Determining Its Operating Temperature in a Steady State. Materials (Basel). 2021;(14):5234. doi: 10.3390/ma14185234
  7. Sibryaev K, Ibadullaev A, Gorbachev M, et al. System of working fluid supply in a model spring torsional vibration damper. Vestnik Astrakhanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Seriya: Morskaya tekhnika i tekhnologiya. 2024(4):46-53. doi: 10.24143/2073-1574-2024-4-46-53 (In Russ.) EDN: PSRYYT
  8. Nikishin VN. Formation and provision of quality indicators for automotive diesels at the stage of their design and refinement. [dissertation abstract] Moscow; 2007. (In Russ.) EDN: MAGDWS
  9. Popov KS, Nikishin VN. Methodology of the engine temperature mode studying. Mezhdunarodny zhurnal. 2016(5):60-63. doi: 10.18454/IRJ.2016.52.158 (In Russ.) EDN: XDNALT
  10. Nikishin VN, Svetlichnyi KN. Diagnostics of the silicone damper of torsional vibrations of the crankshaft according to vibration parameters. Lesa Rossii I hosyaistvo v nih. 2012(1-2):77-77. (In Russ.) EDN: PVJQGR
  11. Nikishin VN, Belokon KG, Sibiryakov SV. Impact processes in crankshaft sliding bearings from torsional vibrations. Lesa Rossii I hosyaistvo v nih. 2012(1-2):78–81. (In Russ.) EDN: PVJQHB

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Эффективность демпфирования вибраций стяжного болта передней коренной опоры дизеля 8ЧН 12/13: 1 — без демпфера крутильных колебаний; 2 — с демпфером.

Скачать (158KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема монтажа оборудования при торсиографировании коленчатого вала: 1 — двигатель; 2 — шайба с датчиками; 3 — акселерометры; 4 — токосъёмник; 5 — кронштейн; 6 — кабели; 7 — виброизмеритель; 8 — компьютер; 9 — тормозное устройство; 10 — опоры двигателя.

Скачать (141KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Схема установки термопар на демпферах: I вариант — канавка на опорной поверхности находится посередине (1, 2 — термопары); II вариант — канавка смещена на край (3, 4 — термопары).

Скачать (79KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость угла закрутки коленчатого вала от его частоты вращения: без демпфера крутильных колебаний и с двумя конфигурациями демпферов (8, 7 — моторные гармоники).

Скачать (267KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость угла закрутки коленчатого вала, температуры масла и демпфера (вариант 1) в т. 2, 3, 4 от времени прогрева при 2400 мин-1.

Скачать (256KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость угла закрутки коленчатого вала, температуры масла и демпфера (вариант 2) в т. 2, 3, 4 от времени прогрева при 2400 мин-1.

Скачать (255KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).