第四節(jié) 平衡機(jī)構(gòu)

現(xiàn)代轎車(chē)特別重視乘坐的舒適性和噪聲水平，為此必須將引起汽車(chē)振動(dòng)和噪聲的發(fā)動(dòng)機(jī)不平衡力及不平衡力矩減小到最低限度。在曲軸的曲柄臂上設(shè)置的平衡重只能平衡旋轉(zhuǎn)慣性力及其力矩，而往復(fù)慣性力及其力矩的平衡則需采用專(zhuān)門(mén)的平衡機(jī)構(gòu)。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)速一定時(shí)，一階往復(fù)慣性力與曲軸轉(zhuǎn)角的余弦成正比，二階往復(fù)慣性力與二倍曲軸轉(zhuǎn)角的余弦成正比。發(fā)動(dòng)機(jī)往復(fù)慣性力的平衡狀況與氣缸數(shù)、氣缸排列形式及曲拐布置形式等因素有關(guān)。

現(xiàn)代中級(jí)和普及型轎車(chē)普遍采用四沖程直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)。平面曲軸的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的一階往復(fù)慣性力、一階往復(fù)慣性力矩和二階往復(fù)慣性力矩都平衡，惟二階往復(fù)慣性力不平衡。為了平衡二階往復(fù)慣性力需采用雙軸平衡機(jī)構(gòu)。兩根平衡軸與曲軸平行且與氣缸中心線(xiàn)等距，旋轉(zhuǎn)方向相反，轉(zhuǎn)速相同，都為曲軸轉(zhuǎn)速的二倍。兩根軸上都裝有質(zhì)量相同的平衡重，其旋轉(zhuǎn)慣性力在垂直于氣缸中心線(xiàn)方向的分力互相抵消，在平行于氣缸中心線(xiàn)方向的分力則合成為沿氣缸中心線(xiàn)方向作用的力，與 FjII 大小相等，方向相反，從而使 FjII 得到平衡。