發(fā)動機平衡軸到底有什么用？

 發(fā)動機平衡軸是啥我都不知道，你給我扯這個有卵用？相信不少人剛看到車轍君這篇文章標題時內(nèi)心的獨白是這樣的，但請相信車轍君，沒用的文章你在我們這里是絕對看不到的，不信嗎？那就往下看。

前紐北最速前驅(qū)車本田思域Type R知道吧？新鮮出爐要干翻漢蘭達的本田冠道知道吧？臥槽，原來冠道和Type R的發(fā)動機是同款，但冠道還多出了兩根平衡軸，平衡軸的卵用你會不想知道?

10秒收割冠道發(fā)動機平衡軸作用：用于抵消直列四缸發(fā)動機二階振動，能改善發(fā)動機的振動（車震）情況，讓發(fā)動機運轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)——>整車更加平穩(wěn)舒適。

前些日子，本田冠道閃亮發(fā)布，車轍君也奉上了專場視頻介紹。憑借那被奉為“秒殺同級”的2.0T渦輪增壓發(fā)動機，冠道發(fā)布之初即收下了各大媒體的膝蓋，可謂賺足了眼球。

對，這位就是打算干翻漢蘭達的那個冠道

“看我這么兇，你肯定知道我就是曾經(jīng)的最速前驅(qū)車——Type R了”

神馬？冠道和Type R用的同款發(fā)動機？趕緊買買買?。?！

且慢，Type R的發(fā)動機要快快快，而冠道的發(fā)動機除了快，更需要平穩(wěn)舒適。難道你會拿冠道去跑紐北么……

為了讓Type R那暴躁的發(fā)動機更平易近人，冠道的發(fā)動機上多了兩根平衡軸。

平衡軸：“沒錯，就是我，快看過來”

對于平衡軸的過人之處，各大媒體紛紛介紹：“理想的直列四缸四沖程發(fā)動機主要存在二階往復慣性力不平衡，為了抵消上述二階往復慣性力，進一步提升發(fā)動機的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，該2.0T發(fā)動機底部設計有兩根旋轉(zhuǎn)方向相反，轉(zhuǎn)速為曲軸兩倍的平衡軸。”

好了，平衡軸的卵用介紹完了，謝謝。

呃，如果還想進一步深入了解，以下開啟燒腦模式_

“有什么力”——>“這力有什么影響”——>“怎么解決”

【燒腦一】發(fā)動機的往復慣性力

發(fā)動機通過曲柄連桿機構將活塞的直線運動轉(zhuǎn)化為曲柄的旋轉(zhuǎn)運動并輸出扭矩。比如醬紫↓↓↓

燒腦來了：假設活塞在運動過程中連桿不擺動（擺動太復雜，待會說），則活塞與曲柄的運動關系會是醬紫↓↓↓

快看！活塞的行程公式為：

嗯，謝謝，剛好需要你求導。活塞的行程求導后可以得到活塞速度、加速度公式：

由于活塞、連桿一直拉著曲軸，他們這一上一下加速減速，曲軸都飽受摧殘，曲軸可不干，他就把力傳給了發(fā)動機缸體，于是就導致了發(fā)動機的抖動，即造成發(fā)動機往復慣性力。

“這種連桿不擺動的情況下，活塞、連桿的往復運動造成了發(fā)動機（一階）往復慣性力——>引發(fā)車震”。

【燒腦二】直列四缸發(fā)動機的二階振動

燒腦一說了“連桿不擺動”的情況，實際連桿怎么可能不擺動_

“一起搖擺”

“臥槽，我最討厭物理題了”

歐耶，所以實際上活塞行程與連桿長度、曲軸半徑之間的公式是醬紫的：

“我懂，你又要把我嚇得求導然后得到活塞速度、加速度唄_”

聰明！答對了……一半。但這回在“嚇得求導”之前，先要……

謝謝你的泰勒展開，再求導，可以得到活塞的加速度是醬紫↓↓↓

看到這個“2”了不？就是他，引起了發(fā)動機的二階振動，你說2不2。

“連桿的擺動干擾了活塞的運動，進一步造成了發(fā)動機二階振動——>引發(fā)不同姿勢的車震”。

【燒腦三】平衡軸爆發(fā)的小宇宙

當發(fā)動機氣缸數(shù)不止一個，氣缸布置形式（直列、H、V、W）不同時，引發(fā)的振動就更加復雜了……

簡單起見只說說冠道的直列四缸發(fā)動機情況，車轍君通過神（gong）機（shi）妙（tui）算（dao）

畫出了下面這張很有卵用的圖

這張圖告訴我們，冠道的四個汽缸，它們的一階往復慣性力兩兩相反，自己就抵消了；但是，二階往復慣性力不僅沒能抵消，反而是疊加的，越加越大！——>抖抖抖……

這時候，就需要平衡軸爆發(fā)小宇宙了，比如這另一張很有卵用的圖↓↓↓

這張圖告訴我們，在兩邊加兩根平衡軸，能夠抵消發(fā)動機二階往復慣性力。至于為什么兩根，因為兩根平衡軸自身也需要平衡（所謂男女搭配干活不累，陰陽平衡就是這個道理）

“直列四缸發(fā)動機的一階往復慣性力它自己就解決了；而二階分量則需要通過設計巧妙的平衡軸來平衡”。

【題外話】三缸機平衡軸的作用

隨著排放標準日益嚴苛，三缸發(fā)動機越來越受歡迎，這將引入往復慣性力矩（注意這里，加了個“矩”，和之前不一樣哦）看看寶馬是怎么通過平衡軸設計解決的↓↓↓

G“沒有平衡軸，搖擺搖擺，一起搖擺”

G平衡軸：“我來了，你給我消停點”

綜上：1、活塞等構件的往復運動導致往復慣性力，從而引起發(fā)動機振動；2、根據(jù)發(fā)動機氣缸數(shù)量和布置形式的不同，發(fā)動機會出現(xiàn)更加復雜的往復慣性力（矩）不平衡，發(fā)動機振動情況也更加復雜；3、平衡軸的作用是通過平衡配重去平衡發(fā)動機的往復慣性力（矩），以衰減發(fā)動機的振動，讓整車更加平穩(wěn)舒適。

“完了，我車直列四缸發(fā)動機沒有平衡軸啊，能加裝么？”

對不起，不能。但如果你不想忍受發(fā)動機的抖抖抖，你也可以開它呀