平衡軸
發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)原理
在發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)中，活塞的運(yùn)動(dòng)速度非?？?，而且速度很不均勻。在上下止點(diǎn)位置，活塞的速度為零，而在上下止點(diǎn)中間的位置速度達(dá)到最高。由于活塞在氣缸內(nèi)做反復(fù)的高速直線運(yùn)動(dòng)，必然在活塞、活塞銷和連桿上產(chǎn)生很大的慣性力。在連桿上配置的配重可以有效地平衡這些慣性力．但連桿上的配重只有
平衡軸
一部分運(yùn)動(dòng)質(zhì)量參與直線運(yùn)動(dòng)，另一部分參與旋轉(zhuǎn)。除了上下止點(diǎn)位置外，各種慣性力不能被完全平衡，使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生了振動(dòng)。
當(dāng)活塞每上下運(yùn)動(dòng)一次，將使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一上一下兩次振動(dòng)，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)頻率和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)。在振動(dòng)理論上，常使用多個(gè)諧波振動(dòng)來描述發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，其中振動(dòng)頻率和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相同的叫一階振動(dòng)，頻率是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速2倍的叫二階振動(dòng)，依次類推，還存在三階、四階振動(dòng)。但振動(dòng)頻率越高，振幅就越小，2階以上可以忽略不計(jì)。其一階振動(dòng)占整個(gè)振動(dòng)的70%以上，是振動(dòng)的主要來源。
解決發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的途徑
為了消除振動(dòng)，采用的方法有很多，例如采用輕質(zhì)的活塞減少運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量、提高曲軸的剛度、采用60度夾 角的v型雙缸布置發(fā)動(dòng)機(jī)等等。但在摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)上普遍采用的方式是增加一個(gè)平衡軸來解決。增加平衡軸（如上圖中間位置所示部件）也是這些辦法其中之一，簡單說平衡軸其實(shí)就是一個(gè)裝有偏心重塊并隨曲軸同步旋轉(zhuǎn)的軸，利用偏心重塊所產(chǎn)生的反向振動(dòng)力，使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得良好的平衡效果，降低發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)。
平衡軸圖片
摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)采用的平衡軸方式有兩種：雙平衡軸和單平衡軸。兩種方式在工作原理上是相同的，但具體結(jié)構(gòu)有不同。
雙平衡軸方式
雙平衡軸采用鏈傳動(dòng)方式帶動(dòng)兩根平衡軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其中一根平衡軸與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相同，可以消除發(fā)動(dòng)機(jī)的一階振動(dòng)；另一根平衡軸的轉(zhuǎn)速是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的2倍，可以消除發(fā)動(dòng)機(jī)的二階振動(dòng)，可達(dá)到理想減振效果。雙平衡軸方式較為復(fù)雜，成本高，占用發(fā)動(dòng)機(jī)的空間大，—般在大排量摩托車上使用。
還有一種雙平衡軸布置方式，就是兩個(gè)平衡軸與氣缸中心線成角度對(duì)稱布置，旋轉(zhuǎn)方向相反，轉(zhuǎn)速與曲軸轉(zhuǎn)速相同，用以平衡發(fā)動(dòng)機(jī)的一階往復(fù)慣性力。例如276Q發(fā)動(dòng)機(jī)上的平衡軸，就是如上布置。
單平衡軸方式
單平衡軸采用單一的平衡軸，利用齒輪傳動(dòng)方式進(jìn)行工作，通過曲軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)固連的平衡軸驅(qū)動(dòng)齒輪——>平衡軸從動(dòng)齒輪——>平衡軸。單平衡可以平衡占整個(gè)振動(dòng)比例相當(dāng)大的一階振動(dòng)，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)得到明顯改善。由于單平衡軸方式結(jié)構(gòu)簡單，占用的空間小，在單缸和小排量的發(fā)動(dòng)機(jī)中應(yīng)用較廣。
小貼士：當(dāng)活塞每上下運(yùn)動(dòng)一次，將使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一上一下兩次振動(dòng)，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)頻率和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)。在振動(dòng)理論上，常使用多個(gè)諧波振動(dòng)來描述發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，其中振動(dòng)頻率和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相同的叫一階振動(dòng)，頻率是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速2倍的叫二階振動(dòng)，依次類推，還存在三階、四階振動(dòng)。但振動(dòng)頻率越高，振幅就越小，二階以上可以忽略不計(jì)。其一階振動(dòng)占整個(gè)振動(dòng)的70%以上，是振動(dòng)的主要來源。
應(yīng)用
綜上所述，平衡軸就是用來平衡和減少摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，以達(dá)到減少發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音，延長發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命，提升駕乘者的舒適度的目的。作為一項(xiàng)專利，它由YAMAHA( 雅馬哈）摩托車首先使用，收到了良好的效果，在建設(shè)雅馬哈的每一個(gè)車系里都有平衡軸應(yīng)用，這也是它的特色和賣點(diǎn)，在同類車型里，它無疑是最安靜的。
斷裂原因
單缸柴油機(jī)維修時(shí)要注意消除平衡軸斷裂的原因?，F(xiàn)將導(dǎo)致平衡軸斷裂的有關(guān)原因總結(jié)如下：
(一)軸承松曠。所謂平衡軸軸承松曠，引起座孔不正常磨損的常見原因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)平衡不好，流動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活，平衡軸兩端座孔同軸度超差，平衡軸軸向游隙過大等。座孔磨損增大后，運(yùn)轉(zhuǎn)平衡軸承受過大的沖擊負(fù)荷，導(dǎo)致平衡軸斷裂。
(二)裝配錯(cuò)誤。在柴油機(jī)拆裝、維修過程中，有時(shí)會(huì)將平衡軸裝錯(cuò)，例如裝正時(shí)齒輪時(shí)把正時(shí)記號(hào)裝錯(cuò)了。這時(shí)平衡機(jī)警不僅不能起平衡作用，反而會(huì)引起更大的振動(dòng)，從而造成平衡軸的斷裂。
(三)齒輪嚙合不良。平衡軸齒輪和與之嚙合的齒輪中軸線平等度超差，相嚙合的齒輪在傳動(dòng)過程中發(fā)生卡滯，使平衡軸受到周期性的彎曲應(yīng)力，從而導(dǎo)致平衡軸疲勞斷裂。
