|
|
Вторичный гармонический балансир
Он был впервые применен в 1911 году Фредериком Ланчестером
для балансировки четырехцилиндровых двигателей. Хотя это
устройство оказалось весьма эффективным, в течение многих
лет вместо демпфера применялись резиновые опоры, из
соображений экономии. В 1975 году японская фирма Мицубиси
стала производить вторичные балансиры сходные по принципу
действия с балансиром Ланчестера. Они и в настоящее время
выпускаются по лицензии различными компаниями, и двигатели,
в которых используются эти устройства, обеспечивают гораздо
более равномерную работу.
На рис. 12.16 изображен принцип работы вторичного балансира.
Два балансировочных вала со смещенными массами приводятся
коленчатым валом с оборотами, равными удвоенным оборотам
коленчатого вала.
Один балансировочный вал вращается по
часовой стрелке, а другой — против часовой стрелки. Оба вала
«синхронизированы» с коленчатым валом таким образом, что
когда поршень находится в ВМТ, обе массы располагаются так,
что вызывают появление направленной вниз силы.
Для компенсации вторичных сил, приложенных к двигателю,
балансир должен создавать противоположные силы только тогда,
когда в этом есть необходимость. Для четырехцилиндровых
двигателей с рядным расположением цилиндров это точки
максимума, когда коленчатый вал находится в положениях 0°,
90°, 180° и 270°.
На рис. 12.16а и с эти балансирующие силы направлены вниз и
вверх, соответственно, тогда как на рис. 12.16b и d, две
массы балансира располагаются друг против друга и их влияние
взаимно нейтрализуется; в этих нейтральных положениях
двигатель будет иметь статическую балансировку.
Компания Мицубиси использует два балансировочных вала,
причем один вал располагается над двигателем выше, чем
другой (рис. 12.17).
Такое расположение валов обеспечивает
кроме подавления вибрации в вертикальном направлении
подавление вторичного момента вращения, который возникает,
когда коленчатый вал вращается силой сгорающих газов.
Верхний вал поворачивается в том же направлении, что и
коленчатый вал, и вертикальное расстояние между валами
составляет 0,7 длины шатуна. Расположенные таким образом
балансировочные массы производят момент, противоположный
моменту вращения. Балансировка вращающего момента не может
быть получена во всем диапазоне нагрузок двигателя, поэтому
положение валов выбирается так, чтобы минимизировать
разбалансированный момент вращения на большинстве частот,
близким к частотам тряски, создаваемой неровностями дороги.
При таком расположении валов можно добиться балансировки
четырехцилиндрового двигателя лучшей, чем у
шестицилиндрового двигателя.
В двигателе Порше (рис. 12.18) для привода балансировочных
валов применен двусторонний зубчатый ремень. Разработчики
утверждают, что применение балансировочной системы на этом
двигателе уменьшает уровень шума на 20 дБ.
Минимизация вторичной вибрации, в
особенности при высоких оборотах двигателя, обеспечивает
уменьшение «гула», который ощутим и слышен в пассажирском
салоне. Кроме того, при уменьшении вторичной вибрации
увеличивается срок службы навесного оборудования двигателя,
например, устройств уменьшения токсичности отработанных
газов, электрооборудования, устройств системы подачи топлива
и систем управления, включающих в себя электронные
устройства.
назад
>> |
|
