Балансирні вали використовуються в поршневих двигунах для зменшення вібрації шляхом нейтралізації незбалансованих динамічних сил. Вали контрбаланса мають ексцентричні ваги та обертаються в протилежному напрямку один до одного, що створює чисту вертикальну силу.
Балансирний вал був винайдений і запатентований британським інженером Фредеріком В. Ланчестером у 1907 році. Він найчастіше використовується в чотирирядних двигунах і двигунах V6, які використовуються в автомобілях і мотоциклах.
Огляд
Принцип роботи системи балансирного вала полягає в тому, що два вали з однаковими ексцентричними вагами обертаються в протилежних напрямках із подвійною швидкістю двигуна. Фазування валів таке, що відцентрові сили, створювані вагами, скасовують вертикальні сили другого порядку (при подвоєних обертах двигуна), створювані двигуном. Горизонтальні сили, створювані балансирними валами, рівні та протилежні, а тому компенсують одна одну.
Балансирні вали не зменшують вібрацію, яку відчуває колінчастий вал .
Застосування
Двоциліндрові двигуни
Численні мотоциклетні двигуни, особливо , мають системи балансувального вала, наприклад, двигуни Yamaha TRX850 і Yamaha TDM850 мають колінчастий вал на 270° із балансирним валом. Альтернативний підхід, застосовуваний у BMW GS paralelno-twin, полягає у використанні «фіктивного» шатуна, який переміщує шарнірну противагу.
Чотирициліндрові двигуни
Балансувальні вали часто використовуються в чотирирядних двигунах, щоб зменшити вібрацію другого порядку (вертикальна сила, що коливається з подвійною частотою обертання двигуна), яка притаманна конструкції типового чотирирядного двигуна. Ця вібрація виникає через те, що рух шатунів у чотирирядному двигуні з рівномірним запалюванням не є симетричним протягом обертання колінчастого вала; таким чином, протягом заданого періоду обертання колінчастого вала, низхідний і висхідний поршні не завжди повністю протилежні у своєму прискоренні, породжуючи сумарну вертикальну силу двічі за кожен оберт (яка квадратично зростає з обертами на хвилину).
У чотирициліндровому двигуні сили компенсуються поршнями, що рухаються в протилежних напрямках. Тому балансувальні вали не потрібні в чотирициліндрових двигунах.
П'ятициліндрові двигуни
Балансувальні вали також використовуються в рядних п’ятициліндрових двигунах, таких як GM Vortec 3700.
Шестициліндрові двигуни
У рядному шестициліндровому двигуні та шестициліндровому двигуні сили гойдання природно збалансовані, тому балансувальні вали не потрібні.
Восьмициліндрові двигуни
Прикладом є двигун Mercedes-Benz OM629 і Volvo B8444S.
Дивись також
Примітки
- Frederick William Lanchester, 1868-1946. Obituary Notices of Fellows of the Royal Society. The Royal Society. 5 (16): 761. 1948. doi:10.1098/rsbm.1948.0010. ISSN 1479-571X.
- Frederick William Lanchester (31 жовтня 1912). US1163832A - Balancing means for reciprocating engines. Google Patents. Процитовано 3 квітня 2021.
- Engine Balance and the Balance Shafts. www.zzperformance.com (англ.). Процитовано 20 серпня 2019.
- . www.babcox.com. Архів оригіналу за 24 February 2009. Процитовано 12 грудня 2004.
- "Shaking forces of twin engines" [ 2010-07-15 у Wayback Machine.], Vittore Cossalter, Dinamoto.it
- Volvo B8444S/Yamaha 4.4 V8 Engine. australiancar.reviews. Процитовано 29 грудня 2022.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Balansirni vali vikoristovuyutsya v porshnevih dvigunah dlya zmenshennya vibraciyi shlyahom nejtralizaciyi nezbalansovanih dinamichnih sil Vali kontrbalansa mayut ekscentrichni vagi ta obertayutsya v protilezhnomu napryamku odin do odnogo sho stvoryuye chistu vertikalnu silu Balansirnij val dviguna Ford Taunus V4 Balansirnij val buv vinajdenij i zapatentovanij britanskim inzhenerom Frederikom V Lanchesterom u 1907 roci Vin najchastishe vikoristovuyetsya v chotiriryadnih dvigunah i dvigunah V6 yaki vikoristovuyutsya v avtomobilyah i motociklah OglyadVertikalnij silovij balansir Lanchestera Ekscentrichni masi poznacheni bukvami C i D Princip roboti sistemi balansirnogo vala polyagaye v tomu sho dva vali z odnakovimi ekscentrichnimi vagami obertayutsya v protilezhnih napryamkah iz podvijnoyu shvidkistyu dviguna Fazuvannya valiv take sho vidcentrovi sili stvoryuvani vagami skasovuyut vertikalni sili drugogo poryadku pri podvoyenih obertah dviguna stvoryuvani dvigunom Gorizontalni sili stvoryuvani balansirnimi valami rivni ta protilezhni a tomu kompensuyut odna odnu Balansirni vali ne zmenshuyut vibraciyu yaku vidchuvaye kolinchastij val ZastosuvannyaDvocilindrovi dviguni Chislenni motocikletni dviguni osoblivo mayut sistemi balansuvalnogo vala napriklad dviguni Yamaha TRX850 i Yamaha TDM850 mayut kolinchastij val na 270 iz balansirnim valom Alternativnij pidhid zastosovuvanij u BMW GS paralelno twin polyagaye u vikoristanni fiktivnogo shatuna yakij peremishuye sharnirnu protivagu Chotiricilindrovi dviguni GRM dviguna Ford Taunus V4 Balansirnij val vidhodit vid maloyi shesterni livoruch velika shesternya priznachena dlya rozpodilnogo vala zmushuyuchi jogo obertatisya z polovinoyu shvidkosti kolinchastogo vala Balansuvalni vali chasto vikoristovuyutsya v chotiriryadnih dvigunah shob zmenshiti vibraciyu drugogo poryadku vertikalna sila sho kolivayetsya z podvijnoyu chastotoyu obertannya dviguna yaka pritamanna konstrukciyi tipovogo chotiriryadnogo dviguna Cya vibraciya vinikaye cherez te sho ruh shatuniv u chotiriryadnomu dviguni z rivnomirnim zapalyuvannyam ne ye simetrichnim protyagom obertannya kolinchastogo vala takim chinom protyagom zadanogo periodu obertannya kolinchastogo vala nizhidnij i vishidnij porshni ne zavzhdi povnistyu protilezhni u svoyemu priskorenni porodzhuyuchi sumarnu vertikalnu silu dvichi za kozhen obert yaka kvadratichno zrostaye z obertami na hvilinu U chotiricilindrovomu dviguni sili kompensuyutsya porshnyami sho ruhayutsya v protilezhnih napryamkah Tomu balansuvalni vali ne potribni v chotiricilindrovih dvigunah P yaticilindrovi dviguni Balansuvalni vali takozh vikoristovuyutsya v ryadnih p yaticilindrovih dvigunah takih yak GM Vortec 3700 Shesticilindrovi dviguni U ryadnomu shesticilindrovomu dviguni ta shesticilindrovomu dviguni sili gojdannya prirodno zbalansovani tomu balansuvalni vali ne potribni Vosmicilindrovi dviguni Prikladom ye dvigun Mercedes Benz OM629 i Volvo B8444S Divis takozhBalans dvigunaPrimitkiFrederick William Lanchester 1868 1946 Obituary Notices of Fellows of the Royal Society The Royal Society 5 16 761 1948 doi 10 1098 rsbm 1948 0010 ISSN 1479 571X Frederick William Lanchester 31 zhovtnya 1912 US1163832A Balancing means for reciprocating engines Google Patents Procitovano 3 kvitnya 2021 Engine Balance and the Balance Shafts www zzperformance com angl Procitovano 20 serpnya 2019 www babcox com Arhiv originalu za 24 February 2009 Procitovano 12 grudnya 2004 Shaking forces of twin engines 2010 07 15 u Wayback Machine Vittore Cossalter Dinamoto it Volvo B8444S Yamaha 4 4 V8 Engine australiancar reviews Procitovano 29 grudnya 2022