发动机的平衡是对旋转运动质量和往复运动质量所产生的所有不平衡力进行平衡。式右侧第一项称为1次惯性力，第二项称为2次惯性力。旋转体的惯性力Fir的计算式如下。Fir=mrω2r 此惯性力以离心力作用在曲轴臂上。往复运动部分的惯性力不能获得完全的平衡，即存在如下成分的力。......
2023-06-28
多气缸发动机的平衡技术优化
【摘要】：多气缸发动机的平衡必须满足下列项目：①各运动部分的惯性力相互抵消，合成矢量为0。图10-20所示为多气缸发动机曲轴的配置。多气缸发动机的平衡分析可以通过对单气缸发动机中获得的结果重复分析。这样的排列对于二冲程发动机点火做功间隔相等，转矩变动小，成为较安静的发动机。如图10-20b所示，直列6气缸发动机旋转运动的质量对称，虽然有6次甚至更多次的往复运动质量的惯性力，但发动机具有良好的平衡性。
图10-19 曲轴的平衡锤
②各运动部分的惯性力对任意点周围的力矩之和始终为0。
在构造上，多气缸发动机各气缸的往复运动部分和旋转运动部分质量相互对称，通过对气缸的排列和爆发顺序的合理设计，比单气缸发动机更容易获得平衡。图10-20所示为多气缸发动机曲轴的配置。
多气缸发动机的平衡分析可以通过对单气缸发动机中获得的结果重复分析。如图10-20a所示，2气缸发动机活塞销部分的往复运动和旋转运动质量相互对称，1次往复运动的惯性力和离心力在两个气缸之间保持平衡。但活塞1和2不在同一平面上，因而产生的力矩不平衡，因此如图所示附加设置对称的平衡锤m1和m2，以实现系统平衡。
在此状态下也剩余有高频往复运动惯性力，对此是没有什么对策的。这样的排列对于二冲程发动机点火做功间隔相等，转矩变动小，成为较安静的发动机。如图10-20b所示，直列6气缸发动机旋转运动的质量对称，虽然有6次甚至更多次的往复运动质量的惯性力，但发动机具有良好的平衡性。尤其是，四冲程、二冲程发动机均可以设计为等间隔做功，能实现转矩平均化，同时气缸排列也很优秀，因此正被广泛采用。
图10-20 多气缸发动机的曲轴配置
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