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简答题现代汽车发动机中平衡机构的原理和作用。
  • 现代汽车特别重视乘坐的舒适性和噪声水平，为此，必须将引起汽车振动和噪声的发动机不平衡力及不平衡力距减小到最低限度，曲轴上的平衡重只能平衡旋转惯性力及其力距，而往复惯性力及其力距的平衡则要采用专门的平衡机构来实现。
    发动机工作是，曲柄连杆机构的往复运动质量将产生往复惯性力，它可视作为由一阶往复惯性力和二阶往复惯性力组成的合力。当发动机的结构和转速一定时，一阶往复惯性力与曲轴转角的余弦成正比，二阶往复惯性力与二倍曲轴转角的余弦成正比。发动机往复惯性力的平衡状况和气缸排列形式及曲拐布置形式等因素有关。
    现代中级和普及型轿车中普遍采用四冲程直列四缸发动机，平面曲轴的四缸发动机的一阶往复惯性力、一阶往复惯性力距和二阶往复惯性力距都平衡，唯有二阶往复惯性力不平衡，为了平衡这个力，就需要采用双轴平衡机构。
    两根平衡轴与曲轴平行且与汽缸中心线等距，旋转方向相反，转速相同，都是曲轴转速的二倍。两根轴上都装有质量相同的平衡重，其旋转惯性力在垂直于气缸中心线方向的分力互相抵消。在平行于气缸中心线方向的分力则合成为沿气缸中心线方向作用的力，与二阶往复惯性力大小相等，方向相反，从而使得二阶往复惯性力得到平衡。结合产品气缸排列形式及曲拐布置形式的特点，设计出的合理的平衡轴布置，将可以显著降低由二阶往复惯性力和气体力所造成的振动和噪声。

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