Баланс двигателя

Баланс двигателя относится к тому, как силы (возникающие в результате сгорания или вращающихся / возвратно-поступательных компонентов) уравновешиваются в двигателе внутреннего сгорания или паровом двигателе . Наиболее часто используемые термины — первичный баланс и вторичный баланс . Также используются баланс первого порядка и баланс второго порядка . Неуравновешенные силы в двигателе могут привести к вибрациям.

Хотя некоторые компоненты двигателя (например, шатуны) имеют сложные движения, все движения можно разделить на возвратно-поступательные и вращающиеся компоненты, что помогает при анализе дисбаланса.

На примере рядного двигателя (где поршни расположены вертикально) основными возвратно-поступательными движениями являются:

Дисбаланс может быть вызван либо статической массой отдельных компонентов, либо расположением цилиндров двигателя, как подробно описано в следующих разделах.

Если вес или распределение веса движущихся частей неравномерны, их движение может вызвать неуравновешенные силы, что приведет к вибрации. Например, если вес поршней или шатунов в цилиндрах разный, возвратно-поступательное движение может вызвать вертикальные силы. Точно так же вращение коленчатого вала с неравномерным весом перемычки или маховика с неравномерным распределением веса может вызвать вращающийся дисбаланс .

Даже при идеально сбалансированном распределении статических масс некоторые компоновки цилиндров вызывают дисбаланс из-за того, что силы от каждого цилиндра не всегда компенсируют друг друга. Например, рядный четырехцилиндровый двигатель имеет вертикальную вибрацию (при удвоенной частоте вращения двигателя). Эти дисбалансы присущи конструкции, и их невозможно избежать, поэтому возникающую вибрацию необходимо контролировать с помощью уравновешивающих валов или других методов снижения NVH , чтобы свести к минимуму вибрацию, попадающую в кабину.