什么是平衡轴,它有什么作用?为什么有的机器有一些或者没有?
一、发动机的振动原理
在发动机的工作循环中,活塞的运动速度很快,而且速度很不均匀。在上、下止点时,活塞的速度为零,而在上、下止点中间速度达到最高。由于活塞在气缸内做反复的高速直线运动,必然会对活塞、活塞销和连杆产生很大的惯性力。连杆上的配重可以有效平衡这些惯性力,但连杆上配重的运动质量只有一部分参与直线运动,另一部分参与旋转。除了上下死点位置,各种惯性力无法完全平衡,使发动机产生振动。
活塞每上下运动一次,发动机就会上下振动两次,所以发动机的振动频率与发动机转速有关。在振动理论中,经常用多个简谐振动来描述发动机的振动。其中,与发动机转速同频率的振动称为一阶振动,两倍于发动机转速的振动称为二阶振动,以此类推。还有三阶和四阶振动。但振动频率越高,振幅越小,二阶以上可以忽略。其一阶振动占整个振动的70%以上,是振动的主要来源。
二、解决发动机振动的方法
为了消除振动,有很多方法,如采用轻型活塞减轻运动部件质量,提高曲轴刚度,采用夹角为90度的V型双缸布置发动机等。然而,摩托车发动机中常用的方法是增加一个平衡轴来解决问题。简单来说,平衡轴就是一个有偏心重量的轴,与曲轴同步旋转。利用偏心重量产生的反向振动力,使发动机达到良好的平衡,减少发动机的振动。
三、平衡轴的分类
摩托车发动机使用的平衡轴有两种:双平衡副轴和单平衡轴。两种方法的工作原理相同,但具体结构不同。
1.双干平衡轴模式
双平衡轴通过链传动带动两根平衡轴转动,其中一根平衡轴与发动机同速,可消除发动机一阶振动;另一个平衡轴的转速是发动机的两倍,可以消除发动机的二阶振动,达到理想的减振效果。双平衡轴模式比较复杂,成本高,发动机空间大,一般用在大排量摩托车上。
还有双平衡轴布置方式,即两根平衡轴与气缸中心线成一定角度对称布置,旋转方向相反,转速与曲轴相同,以平衡发动机的一阶往复惯性力。例如,276Q发动机上的平衡轴排列如上。
2.单平衡轴模式
单平衡轴采用单平衡轴,通过齿轮传动工作,通过曲轴的转动带动固定平衡轴带动齿轮->;天平-> >从动齿轮->;平衡轴。单平衡可以平衡一阶振动,一阶振动在整个振动中占相当大的比例,可以明显改善发动机的振动。单平衡轴方式因其结构简单、占用空间小,在单缸小排量发动机中应用广泛。
四、平衡轴的应用
综上所述,平衡轴是用来平衡和降低摩托车发动机的振动,从而降低发动机的振动和噪声,延长发动机的使用寿命,提高驾乘人员的舒适性。作为专利,最早由雅马哈摩托车使用,收到了很好的效果。在雅马哈的建设中,每个车系列都有平衡轴的应用,这也是它的特色和卖点。无疑是同类车型中最安静的。