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什么是平衡轴

今日科普2024-11-04 01:23:4810

    [汽车 百科]    平衡轴技术(下图中白色线框内所示结构)是一项结构简单并且非常实用发动机技术,它可以有效减缓整车振动,提高驾驶的舒适性。

汽车

发动机震动原理

    当发动机处在工作状态时(shí),活(huó)塞(sāi)的(de)运(yùn)动(dòng)速(sù)度(dù)非(fēi)常(cháng)快(kuài),而且速度很不均匀。当活塞位于上下止点位置(zhì)时(shí),其(qí)速(sù)度(dù)为(wèi)零(líng),但(dàn)在(zài)上(shàng)下(xià)止点中间位置的速度则达到最高。由于活塞在气缸内做反复的高速直线运动,因此必然会在活塞、活塞销和连杆上产生较大的惯性力。虽然连杆上的配重可(kě)以(yǐ)有(yǒu)效(xiào)地(de)平(píng)衡(héng)这(zhè)些惯性力,但却只有一部分运动质量参与直线运动,另一部分参与了旋转。因而除了上下止点位置外,其(qí)它(tā)惯(guàn)性力并不能完全达到平衡状态,此时的发动机便产生了振动。

    为了消除这种振动,设计者(zhě)采用(yòng)了(le)很(hěn)多(duō)方(fāng)法(fǎ),例(lì)如采用轻质的活塞减少(shǎo)运(yùn)动(dòng)件(jiàn)的(de)质(zhì)量(liàng)、提(tí)高曲轴的刚度、采用60度夹角的“V”型布置发动机等等。增加(jiā)平(píng)衡(héng)轴(zhóu)(如(rú)上(shàng)图(tú)中(zhōng)间(jiān)位(wèi)置(zhì)所(suǒ)示(shì)部(bù)件(jiàn))也(yě)是这些办法其中之一,简单(dān)说(shuō)平(píng)衡(héng)轴(zhóu)其(qí)实(shí)就是一个装有偏心重块并随曲轴同步旋转的轴,利用偏心重块所产生的反向振动力,使发动机获得良好的平衡效果,降低发动机振动。

平衡轴分类

    平衡轴可分为单平衡轴双平衡轴两种。单平衡轴顾名思义采用单一平衡轴,利用齿轮传动方式进行工作,通过曲轴旋转带动固连的平衡轴驱动齿轮、平衡轴从动齿轮以及平衡轴。单平衡轴可以平衡(héng)占(zhàn)整(zhěng)个(gè)振(zhèn)动(dòng)比(bǐ)例(lì)相(xiāng)当(dāng)大(dà)的(de)一(yī)阶(jiē)振(zhèn)动(dòng),使(shǐ)发(fā)动(dòng)机(jī)的(de)振(zhèn)动(dòng)得(de)到(dào)明(míng)显(xiǎn)改(gǎi)善(shàn)。由(yóu)于(yú)单(dān)平(píng)衡(héng)轴(zhóu)结(jié)构(gòu)简(jiǎn)单(dān),占(zhàn)用(yòng)空(kōng)间(jiān)小(xiǎo),因(yīn)而(ér)在(zài)单(dān)缸(gāng)和(hé)小(xiǎo)排(pái)量(liàng)发(fā)动(dòng)机(jī)中(zhōng)应(yīng)用(yòng)较(jiào)为(wèi)广(guǎng)泛(fàn)。

汽(qì)车(chē)

    而(ér)双(shuāng)平(píng)衡(héng)轴(zhóu)则(zé)采用(yòng)的(de)是(shì)链(liàn)传(chuán)动(dòng)方(fāng)式(shì)带(dài)动(dòng)两(liǎng)根平(píng)衡(héng)轴(zhóu)转(zhuǎn)动(dòng),其(qí)中(zhōng)一(yī)根(gēn)平(píng)衡(héng)轴(zhóu)与(yǔ)发(fā)动(dòng)机(jī)的(de)转(zhuǎn)速(sù)相(xiāng)同(tóng),可(kě)以(yǐ)消(xiāo)除(chú)发(fā)动(dòng)机(jī)的(de)一阶振动;另一根平衡轴的转速是发动机转速的2倍,可以(yǐ)消(xiāo)除(chú)发(fā)动(dòng)机(jī)的(de)二(èr)阶振动,从而达到更加理想的减振效果。由于双平衡轴的结构较为复杂、成本高、占用(yòng)发(fā)动(dòng)机(jī)的(de)空(kōng)间(jiān)又(yòu)相对较大大,因此一般在大排量汽车(chē)上(shàng)较(jiào)为(wèi)常(cháng)用(yòng)。另(lìng)外,还有一种双平衡轴布置方式,就是两个平衡轴与气缸中心线成角度对称布置,旋转方向相反,转速与曲轴转速相同,用以平衡发动机的一阶往复惯性力。(文/图 汽车)