星空综合体育app下载 发动机平衡技术：三缸发动机喜欢“抖”到底是什么原因？

许多朋友试图让我深入解释三缸引擎为何会产生震动现象，这其实是个相当错综的议题，并非某些评论者所描述得那么浅显

此项工作涉及一项关键工艺，即引擎均衡工艺，在车辆工程学科的高校里，专门探讨引擎震动的学术著作，数量达到数十部之多

一阶/二阶振动

发动机运转时，曲轴驱动活塞实现上下往复动作，因为发动机普遍采用四冲程构造，因此曲轴需转动两周，即720度，才能实现一次动力输出

单从图纸观察，发动机运转看似十分平稳星空体育app官方下载，但现实中它要应对多方位力量的冲击，因而产生显著颤动，其中最突出的便是初级晃动和次级晃动

一阶振动比较容易明白。发动机的四个冲程里，只有做功冲程能够产生能量，其余的进气、压缩和排气三个冲程都会消耗能量

以单缸引擎为参照，当曲轴驱动活塞行进至顶端位置，火嘴引燃可燃混合物时，由于急剧燃烧作用形成强大动力，会将活塞向下方强力驱动，这种作用力造成曲轴承受显著的下斜方向冲击波动

当活塞转速提升时，这种晃动会随之增强，整台引擎会上下强烈颠簸，这就是单缸发动机震动强烈的原因

二阶振动主要体现为活塞连杆与曲轴相互作用的振动现象。当曲轴的旋转轨迹被展开成一条直线时，可以观察到，在相同时间间隔内，活塞实际行进的距离要小于曲轴展开轨迹的长度

换言之，活塞的运动速度需超越曲轴，这种速度上的差异会在曲轴的轴颈部分引发震荡，这种震荡也称作二阶振动现象。

发动机的晃动大体上源于初级晃动，这部分占比达到七成，而次级晃动则大约占三成左右

如何解决振动问题？

初始阶段，发动机普遍采用单缸设计，针对单缸发动机引发的一阶振动难题，通常在曲轴位置加装一个质量较大的飞轮，借助飞轮的动能特性，用以抑制一阶振动现象

然而，安装在车辆上的动力核心，为了提升容积星空体育官方网站，必须配置好几个气腔星空·综合体育官网入口，采用加重飞轮的方式显然不适用于多气腔机型。以最为常见的四气腔装置为例，智慧的设计师对曲柄轴进行了极为妥帖的构思

将第一和第四个气缸的曲轴安置在同一个平面上，第二和第三个气缸则布置在另一个平面上，接着优化气缸的点火顺序，确保当一个气缸处于做功阶段时，邻近气缸承受的力作用点方向正好相反，这两个方向相反的力最终会施加在中间的轴承上，由此产生旋转力矩，因此直列四缸发动机能够有效化解一阶振动现象。

三缸引擎的点火周期为240度，而曲轴每转一圈仅180度，因此存在点火间隙，即使不做功，曲轴也会承受压力，导致震动更为显著

再加上不能像六气缸发动机那样利用相同规律的运动来抵消晃动，因此三气缸发动机无法依靠自身改进来消除一阶晃动，只能增设平衡轴

这根均衡杆的两边质量不一样，会随活塞的动向迁移，当活塞往上走，质量就往下移，而当活塞往下走，质量又会往上累积

这种特性会造成运转过程不够顺畅，机器在转速较低时晃动更显著，当转速提升需要动力时，反应能力反而会减弱

因此，不论怎样改进三缸引擎，都不可能彻底消除其震动现象，尽管它的容积更小，但燃油消耗并没有明显减少，而且不少制造商在采用三缸机后拒绝调低售价，导致这种发动机在中国市场几乎遭遇普遍的批评

关于如何应对二阶振动问题，存在两种途径，其一可以参考斯巴鲁的设计思路，采用水平对置布局，以此来达成最为理想的“自平衡”引擎效果

另有一种技术是在单个曲轴上安装更多气缸，通过减小点火时间差，从而研发出L6、V6、V8、V12等运转平稳、声音轻微的宽排气量引擎