发动机活塞如何消除往复运动二阶惯性力

发动机活塞需要加装平衡轴来消除往复运动二阶惯性力,或者是水平对置发动机。水平对置发动机,发动机活塞会平均分布在曲轴两侧,在水平方向上左右运动。使发动机的整体高度降低、长度缩短、整车的重心降低,车辆行驶更加平稳,发动机安装在整车的中心线上,两侧活塞产生的力矩相互抵消。

75.jpg

发动机里面的活塞是变加速度的往复运动(假设是竖直方向的),会产生惯性力,这是一次(一阶)惯性力,能够比较简单地通过曲轴反向末端的配重块来平衡掉。但是整个机构的水平方向,由于曲轴的圆周运动带来了二次(二阶)惯性力,这个就要通过加装平衡轴来平衡了,平衡轴的转速是曲轴的两倍。在数学上是通过一阶导数和二阶导数计算的,所以叫一次(一阶)/二次(二阶)惯性力平衡机构。 由于惯性力是发动机的主要振动源,一些大型的要求高的发动机还会有高阶惯性力的平衡机构。