工程機械發(fā)動機減振方法
振動和噪聲是工程機械工作時的兩大公害。發(fā)動機是工程機械主要振動源。發(fā)動機振動的傳播直接影響到工程機械的整機可靠性和使用壽命，同時也使司機的乘坐舒適性變差，降低工作效率。必須采用一些有效方法來減少振動。
1 振源控制
振源控制貫穿于設計，制造乃至使用的全過程，體現(xiàn)在諸如改善發(fā)動機平衡性能、動力學性能、零部件的加工與裝配精度等。發(fā)動機在工作中產生振動的形式是多樣的，主要原因有：發(fā)動朵重心周期性移動，往復運動件沿氣缸上下作用的慣性力，所有旋轉運動件的離心慣性力，氣體壓力交替作用引起曲軸回轉周期變化等。這些不平衡力和力矩通常可以通過附加平衡軸和安裝平衡塊來消除或削弱，還呆以通過改變發(fā)動機結構設計參數(shù)來調整系統(tǒng)的固有頻率，避免結構共振，改進系統(tǒng)振動特性。如通過對機體的模態(tài)分析和有限元計算，來研究機體的固有頻率的振型等。
削弱激振源和避免共振首先應從設計階段考慮，要在整體設計中貫穿系統(tǒng)工程思想，充分應用現(xiàn)代設計方法，如有限元設計，可靠性設計，穩(wěn)健設計，優(yōu)化設計，計算機畏助設計以及智能系統(tǒng)和專家系統(tǒng)設計。
2 振動的隔離
2.1 橡膠隔振
傳統(tǒng)的發(fā)動機采用彈性支承降低振動，隔振裝置結構簡單，成本低，性能可靠。橡膠支承一般安裝在車架上，根據(jù)受力情況分為壓縮型，剪切型和壓縮-剪切復合型等。壓縮型結構簡單，制造容易，應用廣泛，且由于自振頻率較高，一般限于垂直方向上使用。剪切型自振頻率較低，但強度不高。壓縮-剪切復合型綜合了前面兩種結構的優(yōu)點可以滿足耐 久性和可靠性要求。這是目前國內外最廣泛采用的。為了使隔振橡膠支承系統(tǒng)具有較好的減振性能參數(shù)求一具方向的彈簧常數(shù)不變，其他方向剛度加強的情況下，可采取在橡膠中間加入鋼板來改變縮剪切的彈簧常數(shù)。這樣也可使旬形尺寸減小。
2.2 螺旋鋼絲繩隔振
鋼絲繩作為減振元件具有低頻大阻尼的高頻低剛度的變參數(shù)性能，因而能有效地降低機體振動。與傳統(tǒng)的橡膠減振器相比。具有抗油、抗腐蝕、抗溫差、抗高溫、耐老化以及體積小等優(yōu)點，隔振效果主要取決于它的非線性遲滯特性。
2.3 液壓隔振
液壓支承系統(tǒng)是傳統(tǒng)橡膠支承與液壓阻尼組成一體的結構，在低頻率范圍內能提供較大的阻尼，對發(fā)動機大幅值振動起到迅速衰減的作用，中高頻時具有較低的動剛度，能有并行地降低駕使室內的振動與噪聲。
3 工程機械發(fā)動機振動的控制
工程上有時無法避免共振。因此，常用增大系統(tǒng)阻尼或用動力吸振器來減少振動響應。動力吸振器屬于窄頻帶控制，采用粘彈性阻尼材料是在寬帶頻率下抑制振動的有效方法。高分子粘彈性阻尼材料具有很高的能量損耗，當振動傳到阻尼材料時，在材料內部產生拉伸，彎曲，剪切等變形，從而消耗大量的振動能量，使振動衰減。采用阻尼技術減振的主要優(yōu)點是不必改變原結構，不需增加輔助設備，不需要外部能源，占用有效空間少，是一種很有前途的減振降噪措施。
傳統(tǒng)的減振系統(tǒng)無論如何優(yōu)化設計都不可能在全頻率范圍內對發(fā)動機振動實施有效抑制。自20世紀年代以來，工業(yè)發(fā)達國家開始研究基于振動控制的減振系統(tǒng)。振動控制系統(tǒng)有被動控制、半主動控制和主動控制三類。
3.1 被動控制系統(tǒng)
被動控制無人外部能量，結構簡單，成本低，是最常用的振動控制系統(tǒng)。其中，液壓減振系統(tǒng)性有較好。被動液壓減振系統(tǒng)的結構類型有兩室式（包括簡單式、慣性貫通式，解耦式，液壓共振式和多室式）之分。由于這種控制系統(tǒng)在工作過程中不能調節(jié)阻尼大小，可抑制的振動頻率范圍較窄，因此減振效果有限。
3.2 半主動控制系統(tǒng)
半主動控制是指根據(jù)輸入信號（如發(fā)動機激勵，路況，行駛狀態(tài)和載荷等）利用低功率作動器調節(jié)系統(tǒng)參數(shù)，來優(yōu)化系統(tǒng)動力學特性，實現(xiàn)最佳減振。半主動控制常用開環(huán)控制系統(tǒng)，應用開關式控制或分段式控制策略，因而在發(fā)動機的隨機激勵和其他外界激勵的作用下使得減振系統(tǒng)具有較強的非線性動力特性。
3.3 主動控制系統(tǒng)
主動控制系統(tǒng)是指控制單元利用作動器來抑制響應點產生的振動，以實現(xiàn)最佳效果。主動控制減振系統(tǒng)應用線性實時優(yōu)化調節(jié)技術，采用閉環(huán)控制。目前大多采用流體傳動控制或伺服電機驅動控制。文獻4提出了一種主動控制吸振技術，并成功地應用在4135G型柴油機上。文獻5根據(jù)內燃楊振動特點與規(guī)律研制了一種電磁式有源控制吸振器，提出一種有源吸振器與被動隔振技術相結合的新型控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了對內燃機基頻振動的跟蹤消減。并在4135G型柴油機上試驗成功。文獻6對發(fā)動機周期激勵下的主動隔振時行了實驗研究，利用上層質量間相對位移為控制參數(shù)。取得很好的效果。主動控制的方法很多，發(fā)動機主要采用最優(yōu)控制法和自適應控制法。
4 結論
隨著人們對工程機械性能要求的提高，傳統(tǒng)的減振動技術越來越不能滿足要求，采用新的減振技術勢在必行。今后，我閃一方面要應用現(xiàn)代設計方法和手段，采用先進制造技術，提高發(fā)動朵的設計制造水平，從而減少或消除發(fā)動機工作過程中所產生的有害激振力和力矩，另一方面要采用和種控制有效，造價合量的工程機械發(fā)動機減振系統(tǒng)從而減少發(fā)動機振動對工程機械性能的影響，提高我國工程機械產品在市場上的況爭能力。