第四節(jié) 平衡機(jī)構(gòu)

現(xiàn)代轎車特別重視乘坐的舒適性和噪聲水平，為此必須將引起汽車振動(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門的平衡機(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方向的分力互相抵消，在平行于氣缸中心線方向的分力則合成為沿氣缸中心線方向作用的力，與 FjII 大小相等，方向相反，從而使 FjII 得到平衡。