什麼是平衡軸?

平衡軸平衡軸技術是摩托車發動機中應用較廣的一項技術,它的結構簡單實用,可有效地緩減摩托車的整車振動,提高駕駛的舒適性。本文對平衡軸技術原理和在摩托車上的應用做一個簡單介紹。

  一、發動機的振動原理

  在發動機的工作循環中,活塞的運動速度非常快,而且速度很不均勻。在上下止點位置,活塞的速度為零,而在上下止點中間的位置速度達到最高。由於活塞在氣缸內做反復的高速直線運動,必然在活塞、活塞銷和連桿上產生很大的慣性力。在連桿上配置的配重可以有效地平衡這些慣性力.但連桿上的配重隻有一部分運動質量參與直線運動,另一部分參與旋轉。除瞭上下止點位置外,各種慣性力不能被完全平衡,使發動機產生瞭振動。

  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,2階以上可以忽略不計。其一階振動占整個振動的70百分比以上,是振動的主要來源。

  二、解決發動機振動的途徑

  為瞭消除振動,采用的方法有很多,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90度夾角的v型雙缸佈置發動機等等。但在摩托車發動機上普遍采用的方式是增加一個平衡軸來解決。平衡軸簡單地說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,降低發動機的振動。

  三、平衡軸的分類

  摩托車發動機采用的平衡軸方式有兩種:雙平衡軸和單平衡軸。兩種方式在工作原理上是相同的,但具體結構有不同。

  1.雙平衡軸方式

  雙平衡軸采用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,可達到理想減振效果。雙平衡軸方式較為復雜,成本高,占用發動機的空間大,—般在大排量摩托車上使用。

  還有一種雙平衡軸佈置方式,就是兩個平衡軸與氣缸中心線成角度對稱佈置,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。例如276Q發動機上的平衡軸,就是如上佈置。

  2.單平衡軸方式

  單平衡軸采用單一的平衡軸,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——gt;平衡軸從動齒輪——gt;平衡軸。單平衡可以平衡占整個振動比例相當大的一階振動,可以使發動機的振動得到明顯改善。由於單平衡軸方式結構簡單,占用的空間小,在單缸和小排量的發動機中應用較廣。

  四、平衡軸的應用

  綜上所述,平衡軸就是用來平衡和減少摩托車發動機的振動,以達到減少發動機振動,降低發動機的噪音,延長發動機使用壽命,提升駕乘者的舒適度的目的。作為一項專利,它由YAMAHA( 雅馬哈)摩托車首先使用,收到瞭良好的效果,在建設雅馬哈的每一個車系裡都有平衡軸應用,這也是它的特色和賣點,在同類車型裡,它無疑是最安靜的。

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