JPS5868530A - エンジンの制振方法および装置 - Google Patents

エンジンの制振方法および装置

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JPS5868530A
JPS5868530A JP16716281A JP16716281A JPS5868530A JP S5868530 A JPS5868530 A JP S5868530A JP 16716281 A JP16716281 A JP 16716281A JP 16716281 A JP16716281 A JP 16716281A JP S5868530 A JPS5868530 A JP S5868530A
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JP
Japan
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engine
balance
order
crankshaft
wheels
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Pending
Application number
JP16716281A
Other languages
English (en)
Inventor
Jiro Maehara
前原 二郎
Hiroshi Fujiwara
藤原 博司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP16716281A priority Critical patent/JPS5868530A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/22Compensation of inertia forces
    • F16F15/26Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system
    • F16F15/264Rotating balancer shafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804Number of cylinders
    • F02B2075/1812Number of cylinders three
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジン特に単動2サイクル多気筒エンジンの
うち比較的少数7リングの4〜6/す/ダエンジンの制
振方法および装置に関する。
従来の大型舶用ディーゼルエ/ジ/ではクラ/り軸を含
む鉛直面内の垂直力による2次不釣合合力およびピッチ
ングモーメント(クラ/り軸線を含む鉛直面に垂直方向
のベクトルを有するモーメント)を釣り合せる第1図の
ような公知の2次バランサ装置を装着したものが多い。
この2次バラ/す装置は船側より見たものであり、該装
置は本来工/ジンの睨、船側にそれぞれ配設され一対と
してエンジンの2次不釣合合力およびピッチングモーメ
ントを消去せしめる作用をしている。但し船体のもつ振
動モードによっては脚又は栢のい−ずれか一方にのみ装
備されることもある。
1はクランク軸、2はクランクアーム、2aはクランク
アームの回転軌跡、3は連結稈、4はり[コスヘノドビ
/、5はピストン棒、6はビス(・ンヘノ)”、7?t
クロスヘツド/ニー、8は/lJンダライナ、9社ノリ
ングジャヶノト、10は架構。
11はエンジンの合板で、以上は公知のクロス−ノド型
エンンンの構成部品である。又211−1:1次ホイー
ル、22 a、 22 bは2次ホイール、23はアイ
ドルホイール、24は駆動チェ7.25a、25bはバ
ランスウエートで、これらはランチェスタ式2次バラン
サ装置の構成部品で該2次ホイール22a、 22bの
直径は1次ホイール21の直径の’/2 テ、駆fft
+チェ/24を介し5てクランクMlの2倍で回される
。従って2次ホイール22a、 22bにそれぞれ装着
された2次バランスウェイt−25a。
25bはクランク軸回転の2倍で回転して遠心力を発生
し、それらの遠心力はエンジンの左右方向ではそれぞれ
釣り合い上下方向のみが残る構造となっている。
一般にエンジンの振動は1次、2次、3次・・・・の振
動成分が存在することは周知のととであるが、ランク軸
の軸線をとおる垂直方向の不釣合合力およびピッチング
モーメントによる起1辰力のうち、現在では実用上問題
となる1次及び2次の振動成分に対してのみバラン/フ
グ処置がとられている。
特に少数シリンダのエンジンの場合、船体振動に影響す
ると考えられる2次成分の一ヒ下不釣合合力およびピッ
チングモーメントを発生するため第1図に示す公知のラ
ンチェスタ式2次バラ/すが多く装備されている。しか
し該2次バラ/す装置は前述のとおりクランク軸を含む
上下方向2次不釣合合力およびピッチングモーメントを
軽減又は消去するのみで機関の左右方向には何ら作用し
ない。
ところが該エンジンは往復動部分および回転運動部分の
慣性力の外に、燃焼爆発力による側圧力が第1図のクロ
スヘッドシュー7を介して該架構10を起振せしめエン
ジンの左右振動を発生せしめる。しかし従来少数シリン
ダニフジ/では、この左右振動に対しては実用上問題に
なるほどの振動が発生しなかったため、バラ/ノ/グ対
策がとられていなかった。
しかし最近ではエンジンの低燃費化、低速化が指向され
、エンジンのストロークが長くなり、燃焼爆発力による
側圧力が増す一方エンジンの高さ自体も高くなり、エン
ジン構造体の固有振動数が低ドしたことにより、側圧力
の調和成分と工/7ンンの固有振動数が同調するように
なり、実用上左右振動が問題となりこれを制振する必要
が発生してきた。
本発明の目的は前記問題点を解消し、エンジ/の1−下
方向2次不釣合合力およびピッチングモーメントを釣り
合せると同時にシリンダ数Nと同次(N次)の水平方向
不釣合合力およびローリングモーメント(クランク軸方
向のベクトルを有するモーメント)を釣り合せ、特に大
気筒少数シリンダエンジンのバランスをよくし船体に伝
わる振動を少くするエンジンの制振方法および装置を提
供するにある。
以丁第2図を参照して、本発明による工/ジ/の制振装
置の一実施例を5ンリンダエ/ジ/について説明する。
本装置は通常工/ジノの値、脚に配設せられて、1対と
して使用される。但し船体振動のもつ撮動モードによっ
ては、いずれか−力で使用されることもある。
ここにおいて、前記従来装置と同一もしくは均等構成部
分には同一符号を用いて説明する。
エンジンの使用回転域で前記問題が起る側圧力による水
平方向の不釣合合力およびローリングモーメントの調和
成分は、/リンダ数と同次数のものであることは経験的
にわかっており、この実施例では従来の上下方向2次ノ
くラノスと同時に水平方向5次バランスをとるようにし
ている。
第2図において1はクランク軸、9は/リンダンヤケッ
ト、10は架構、11は台板、21は1次ホイール、2
2a、22bは2次ホイールで1次ホイール1の直径の
半分の直径を有し、23は2次バランサ用アイドルホイ
ール、24は2次ノくう/す駆動チェ7. 25a、2
5bは2次ノ(ランサ用・ζランスウエート、32a、
32bは5次ホイールでその直径は1次ホイールの直径
の175.33はアイドルホイール、34は5次バラン
サ用駆動チェ/、35a、35bは5次バラ/す用バラ
ンスウェイトで、駆動チェノ24.34は1本のチェノ
よりなり、2次ホイー#22a、22bと5次ホイー#
32a、32bをそれぞれ逆方向に回転するように駆動
チェ/と係合されている。
なお2次ホイール22a、 22bの軸心はそれぞれク
ランク軸IK垂直な断面上でエツジ/の中心線に対称位
置に配設され、しかも2次ホイール22a。
221)に設けられたバランスウェイト25a、25b
は、それらによって生ずる遠心力がエンジンの水平方向
では釣り合い、上下方向ではその大きさ及び方向が一致
し各遠心力の2倍の合力が残るような関係位置に取付け
られている。
又5次ホイール35a、35bの軸心は前記2次ホイー
ル22a、22bと同一平面上で、/リンダの軸線に平
行な直線上に配設されしかも5次ホイール32a、32
bに設けられた5次バランスウェイト35a、35bは
、それらによって発生する遠心力が、上下力向では釣り
合い左右方向では′遠心力のペクト1、ルの方向が一致
して合力が残るように設置されている。なお2次バラン
スウェイ) 25a、 251)の大きさ、取付角度は
計算又は実際の運転で2次の不釣合の合力およびピッチ
ングモーメントの値を確認して決定される。又5次バラ
ンスウェイト35a、’35bの大きさ及び取付角度も
同様にしてエンジンの爆発力で発生する側圧力による水
平方向5次不釣合の合力およびローリングモーメントを
確認して決定される。
次に上記実施例の作用について説明する。
クランク軸1に装着されている1次ホイール21が駆動
されると、駆動チェノ24.34によって2次ホイール
22a、22bがそれぞれクランク軸1の2倍の回転速
度で逆方向に回され、2次ホイール22a、 22bに
装着された1対の2次バラ/スウェイ) 25a、25
bによる遠心力は左右方向では完全に釣合い、上下方向
ではそのベクトルの方向が一致するので、これらの力に
よって工//>7の慣性力による上下方向の2次不釣合
合力およびピッチングモーメントを釣り合せている。
又1次ホイール21により駆動チェ724.34を介し
て5次ホイール32a、32bがそれぞれクランク軸l
の5倍の回転速度で逆方向に回され、5次ホイール32
a、32bに装着された1対の5次バランスウェイト3
5a、35bによる遠心力は上下力向では完全に釣合い
、左右方向ではそのベクトルの方向が一致するので、こ
れらの力によってエツジ/の爆発力によって起る側圧に
原因する水平方向の5次不釣合合力およびローリングモ
ーメントを釣シ合せている。このようにして2次バラ/
す・によって上下方向の2次不釣合合力およびピッチン
グモーメントを釣合せ、5次バラ/すによって左右方向
の5次不釣合合力とローリ/グモーメ/1・を釣り合せ
ているので、大気筒少数・/リノダエ/;′ンのバラン
スが大いに改善され、船体への振動の伝達を大幅に減少
させることができる。
又4ンリンダエ/ジン及び6ンリ/ダエンジ/では、5
次のかわりに4次又は6次の水平方向バランスをとる、
すなわち左右振動方向用のバランスウェイトを取付ける
ホイール径を゛それぞれ1次ホイールの1/4直径又は
1//6直径とし、ウェイトの大きさ及び取付位相角を
それぞれエツジ/の爆発力によって生ずる側圧力の水平
方向4次又は6次不釣合合力およびこれによるローリン
グモーメントに合せて決定すれば、5/す/ダニ/ン/
の場合と同様の効果が得られる。
以上に述べたように第1発明ではクランク軸の2倍で回
転する一対の2次ホイールにバランスウェイトを装着し
て、エンジンの一ヒト方向2次不釣合合力およびピッチ
ングモーメントとを釣り含せ1クランク軸に対しエンジ
ンの/す/ダ数Nと同数倍で回転するN次ホイールにバ
ラ、・スウ1イトを装着してエンジンの水平方向N次の
不釣合合力およびローリングモーメントを釣り合せてい
るので、この方法は大気筒少数/す/ダニ/ジノの制振
方法として最適でありすぐれた効果が期待できる。
また第2発明によれば上述のエツジ/の制振Jj法を効
率よ〈実施できる装置を掃伊するこ々ができる0
【図面の簡単な説明】
第1図は公知の2次バラ/す装置の要部配置図、第2図
は本発明に係るエンジンの制振方法および装置の要部配
置6図である。 1−クランク軸、22a、22b−2次ホイール、25
a、25b ・2次バランスウェイト、32Li、32
b・・・5次ホイール、35a、35b  5次バラン
スウェイト。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  クランク軸の2倍で回転する一対の2次ホイ
    ールにバランスウェイトを装着して工/ジ/の上下方向
    2次不釣合合力およびピッチングモーメントを釣り合せ
    、クランク軸に対しエンン/の/リング数(N)と同数
    倍で回転するN次ホイールにバランスウェイトを装着し
    てエンジ/の水平方向N次子釣合合力およびローリング
    モーメントを釣り合せ、これらを併せ行うことを特徴と
    するエンジンの制振方法。
  2. (2)  クラ/り軸の2倍で回転する一対の2次ホイ
    ールにバランスウェイトを夫々装着しエンジンの上下方
    向2次不釣合合力およびピッチングモーメントを釣り合
    せたバラ/す装置を有するエンジ/において、クランク
    軸に対してエンジンの7リング数(N)と同数倍で回転
    するN次ホイールにバランスウェイトを装着しエンジ/
    の水平方向N次の不釣合合力およびローリングモーメン
    トを釣り合せるバランサ装置4を具えたことを特徴とす
    るエンジンの制振装置6゜
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100366947C (zh) * 2003-05-13 2008-02-06 株式会社三丰 机械装置
EP2664763A1 (de) * 2012-05-16 2013-11-20 Wärtsilä Schweiz AG Kreuzkopf-Grossdieselmotor, sowie ein Ständer und ein Schwingungskompensator für einen Kreuzkopf-Dieselmotor
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