轴主要用于长冲程发动机,以平衡上下死点之间的活塞速度差。平衡轴的转速通常是曲轴转速的两倍。平衡的功能:让发动机工作更加平稳顺畅。平衡轴可分为单平衡轴和双平衡轴。顾名思义,单平衡轴采用单平衡轴,通过齿轮传动的方式工作。曲轴旋转以驱动固定的平衡轴主动齿轮、平衡轴从动齿轮和平衡轴。平衡轴可以平衡占整个振动相当大比例的一阶振动,使发动机的振动得到明显改善。单平衡轴因其结构简单、占用空间小,在单缸小排量发动机中得到广泛应用。双平衡轴采用链传动带动两根平衡轴转动,其中一根与发动机转速相同,可以消除发动机的一阶振动。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,从而达到更理想的减震效果。由于结构复杂、成本高、发动机占用空间相对较大,大排量汽车普遍采用双平衡轴。另外还有双平衡轴布置,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,与曲轴同速旋转,以平衡发动机的一阶往复惯性力。当发动机工作时,活塞运动非常快且不均匀。活塞在上、下止点位置时,其速度为零,但在上、下止点中间时速度达到最高。由于活塞在气缸内做反复的高速直线运动,必然会对活塞、活塞销和连杆产生较大的惯性力。虽然连杆上的配重可以有效地平衡这些惯性力,但运动质量只有一部分参与直线运动,另一部分参与旋转。所以除了上下死点位置,其他惯性力都不能完全达到平衡状态,此时发动机振动。为了消除这种振动,设计者们采用了许多方法,如采用轻量化活塞来减轻运动部件的质量,提高曲轴的刚性,将发动机布置成夹角为60度的“V”形等。增加平衡轴(上图中间显示的部分)也是这些方法之一。简单来说,平衡轴其实就是一个偏心重的轴,与曲轴同步旋转。利用偏心重量产生的反向振动力,使发动机获得良好的平衡效果,降低发动机振动。
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