不同類型發(fā)動機的曲軸設(shè)計有何差異?
不同類型發(fā)動機的曲軸設(shè)計存在諸多差異。
單缸發(fā)動機只有一個曲拐,工作中無法自平衡,振動大,需設(shè)計平衡軸緩沖振動。
雙缸發(fā)動機有直列、V 型及水平對置三種型式,均有兩個曲拐,互成 180°夾角,屬平面曲拐布置,做功間隔角 360°,做功順序 1-2,理論上可自平衡,振動較小,如水平對置的雙缸發(fā)動機,活塞相對運動,振動更小。
直列發(fā)動機曲軸的曲拐數(shù)目等于氣缸數(shù),比如直列四缸發(fā)動機有四個曲拐,直列六缸發(fā)動機有六個曲拐。
V 型發(fā)動機曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)的一半,像 V 型六缸發(fā)動機有三個曲拐,V 型八缸發(fā)動機有四個曲拐。V 型發(fā)動機的曲拐布置方式常見的有 90°、120°和 180°夾角。
美系 V8 發(fā)動機的曲拐多互成 90°,運轉(zhuǎn)平順,NVH 表現(xiàn)好,后期養(yǎng)護(hù)成本低,但占空間,發(fā)動機笨重,性能一般。歐系 V8 發(fā)動機曲拐多為 180°的平面布置,設(shè)計緊湊,整備質(zhì)量輕,轉(zhuǎn)動慣量小,能快速達(dá)到轉(zhuǎn)速區(qū)間輸出強動力,但運轉(zhuǎn)振動大,需加平衡軸抵消振動。
摩托車雙缸四沖程發(fā)動機常用曲軸相位有 180°、270°、360°。180°曲軸相位普遍采用,能平衡一階慣性力,振動小、轉(zhuǎn)速高、延申性好,但點火間隔不等,適用于高速發(fā)動機。270°曲軸相位,俗稱十字曲軸,低扭輸出強,有 V 型機的爆發(fā)力和聲浪,可平衡二階慣性力,振動控制好。360°曲軸相位,兩個活塞同時運動,點火間隔相等,偏搖振動小,但高轉(zhuǎn)速時慣性力振動大,用于低速發(fā)動機,需平衡軸平衡一階慣性力,動力輸出綿密,聲浪密集。
總之,不同類型發(fā)動機的曲軸設(shè)計差異是為了適應(yīng)不同的工作需求和性能要求。
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