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平衡軸

平衡軸

平衡軸

簡介:

平衡軸技術是一項結構簡單並且非常實用發動機技術_它可以有效減緩整車振動_提高駕駛的舒適性.也許有的消費者會問_為什麼要在部分引擎裡設計這個結構?要搞明白這一問題首先我們需要弄清一件事–“發動機振動原理”.

當發動機處在工作狀態時_活塞的運動速度非常快_而且速度很不均勻.當活塞位於上下止點位置時_其速度為零_但在上下止點中間位置的速度則達到最高.由於活塞在氣缸內做反復的高速直線運動_因此必然會在活塞、活塞銷和連桿上產生較大的慣性力.雖然連桿上的配重可以有效地平衡這些慣性力_但卻只有一部分運動質量參與直線運動_另一部分參與了旋轉.因而除了上下止點位置外_其它慣性力並不能完全達到平衡狀態_此時的發動機便產生了振動.

為了消除這種振動_設計者采用了很多方法_例如采用輕質的活塞減少運動件的質量、提高曲軸的剛度、采用60度夾角的“V”型布置發動機等等.增加平衡軸(也是這些辦法其中之一_簡單說平衡軸其實就是一個裝有偏心重塊並隨曲軸同步旋轉的軸_利用偏心重塊所產生的反向振動力_使發動機獲得良好的平衡效果_降低發動機振動.

平衡軸可分為單平衡軸和雙平衡軸兩種.單平衡軸顧名思義采用單一平衡軸_利用齒輪傳動方式進行工作_通過曲軸旋轉帶動固連的平衡軸驅動齒輪、平衡軸從動齒輪以及平衡軸.單平衡軸可以平衡占整個振動比例相當大的一階振動_使發動機的振動得到明顯改善.由於單平衡軸結構簡單_占用空間小_因而在單缸和小排量發動機中應用較為廣泛.而雙平衡軸則采用的是鏈傳動方式帶動兩根平衡軸轉動_其中一根平衡軸與發動機的轉速相同_可以消除發動機的一階振動;另一根平衡軸的轉速是發動機轉速的2倍_可以消除發動機的二階振動_從而達到更加理想的減振效果.由於雙平衡軸的結構較為復雜、成本高、占用發動機的空間又相對較大大_因此一般在大排量汽車上較為常用.另外_還有一種雙平衡軸布置方式_就是兩個平衡軸與氣缸中心線成角度對稱布置_旋轉方向相反_轉速與曲軸轉速相同_用以平衡發動機的一階往復慣性力.

小貼士:

當活塞每上下運動一次_將使發動機產生一上一下兩次振動_所以發動機的振動頻率和發動機的轉速有關.在振動理論上_常使用多個諧波振動來描述發動機的振動_其中振動頻率和發動機轉速相同的叫一階振動_頻率是發動機轉速2倍的叫二階振動_依次類推_還存在三階、四階振動.但振動頻率越高_振幅就越小_二階以上可以忽略不計.其一階振動占整個振動的70%以上_是振動的主要來源.

  綜上所述_平衡軸就是用來平衡和減少發動機的振動_從而實現降低發動機噪音、延長使用壽命、提升駕乘者舒適性的目的.不過_並不是所有發動機都需要平衡軸_像“V”型和水平對置發動機_這些振動平衡性已經很好的引擎就沒有必要設計平衡軸;另外還要看廠家對不同品牌及車型的具體情況_某些理論上需要平衡軸的發動機同樣見不到他的身影.

關鍵詞:曲柄連桿機構 活塞