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摩托车平衡轴知识

发布日期:2011-01-26

摩托车平衡轴知识
一、发动机的振动原理
在发动机的工作循环中,活塞的运动速度非常快,而且速度很不均匀。在上下止点位置,活塞的速度为零,而在上下止点中间的位置速度达到最高。由于活塞在气缸内做反复的高速直线运动,必然在活塞、活塞销和连杆上产生很大的惯性力。在连杆上配置的配重可以有效地平衡这些惯性力.但连杆上的配重只有一部分运动质量参与直线运动,另一部分参与旋转。除了上下止点位置外,各种惯性力不能被完全平衡,使发动机产生了振动。
  
当活塞每上下运动一次,将使发动机产生一上一下两次振动,所以发动机的振动频率和发动机的转速有关。在振动理论上,常使用多个谐波振动来描述发动机的振动,其中振动频率和发动机转速相同的叫一阶振动,频率是发动机转速2倍的叫二阶振动,依次类推,还存在三阶、四阶振动。但振动频率越高,振幅就越小,2阶以上可以忽略不计。其一阶振动占整个振动的70%以上,是振动的主要来源。
  
二、解决发动机振动的途径
 为了消除振动,采用的方法有很多,例如采用轻质的活塞减少运动件的质量、提高曲轴的刚度、采用90度夹角的v型双缸布置发动机等等。但在摩托车发动机上普遍采用的方式是增加一个平衡轴来解决。平衡轴简单地说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,降低发动机的振动。

三、平衡轴的分类
摩托车发动机采用的平衡轴方式有两种:双平衡辅和单平衡轴。两种方式在工作原理上是相同的,但具体结构有不同。
  
1.双平衡轴方式
双平衡轴采用链传动方式带动两根平衡轴转动,其中一根平衡轴与发动机的转速相同,可以消除发动机的一阶振动;另一根平衡轴的转速是发动机转速的2倍,可以消除发动机的二阶振动,可达到理想减振效果。双平衡轴方式较为复杂,成本高,占用发动机的空间大,—般在大排量摩托车上使用。
  
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。例如276Q发动机上的平衡轴,就是如上布置。   

2.单平衡轴方式
单平衡轴采用单一的平衡轴,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——>平衡轴。单平衡可以平衡占整个振动比例相当大的一阶振动,可以使发动机的振动得到明显改善。由于单平衡轴方式结构简单,占用的空间小,在单缸和小排量的发动机中应用较广。
  
四、平衡轴的应用
综上所述,平衡轴就是用来平衡和减少摩托车发动机的振动,以达到减少发动机振动,降低发动机的噪音,延长发动机使用寿命,提升驾乘者的舒适度的目的。
 

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