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ballbet贝博app下载ios发动机平衡轴有何神通影响宝马整个车系交

2019-11-21 08:57    艾森ECUballbet贝博(北京运营中心)

前些日子宝马停止交付搭载B46/B48发动机的多款车型引起了不少消费者的关注。很多网友可能已经通过各种渠道了解到了此次安全隐患的原因在于发动机中的“平衡轴”,并且受影响的车型包括了包括3系、5系、7系、Z4等在内的多款车型。那么发动机里的平衡轴到底是干什么用的呢?它为什么会出现问题呢?今天咱们就来聊聊发动机平衡轴的那些事。


 

发动机震动从何而来

当发动机处在工作状态时,活塞的运动速度非常快,而且速度很不均匀。当活塞位于上下止点位置时,其速度为零,但在上下止点中间位置的速度则达到最高。由于活塞在气缸内做反复的高速直线运动,因此必然会在活塞、活塞销和连杆上产生较大的惯性力。虽然连杆上的配重可以有效地平衡这些惯性力,但却只有一部分运动质量参与直线运动,另一部分参与了旋转。因而除了上下止点位置外,其它惯性力并不能完全达到平衡状态,此时的发动机便产生了振动。当活塞每上下运动一次,将使发动机产生一上一下两次振动,所以发动机的振动频率和发动机的转速有关。在振动理论上,常使用多个谐波振动来描述发动机的振动,其中振动频率和发动机转速相同的叫一阶振动,频率是发动机转速2倍的叫二阶振动,依次类推,还存在三阶、四阶振动。但振动频率越高,振幅就越小,2阶以上可以忽略不计。其一阶振动占整个振动的70%以上,是振动的主要来源。
为了消除这种振动,设计者采用了很多方法,例如采用轻质的活塞减少运动件的质量、提高曲轴的刚度、采用60度夹角的“V”型布置发动机等等。增加平衡轴也是这些办法其中之一,简单说平衡轴其实就是一个装有偏心重块并随曲轴同步旋转的轴,利用偏心重块所产生的反向振动力,使发动机获得良好的平衡效果,降低发动机振动。



 


平衡轴的作用

  平衡轴,顾名思义就是用来平衡振动的金属轴体,它通常出现在活塞式发动机当中。由于活塞式发动机中活塞的上下运动会将振动传递到其他零部件上,所以聪明的英国工程师Frederick W. Lanchester在1904年的时候发明了一项专利——通过一根(或多根)与曲轴呈相反方向转动的金属轴来抵消振动。虽然现在平衡轴常见于摩托车的双缸发动机以及ballbet贝博app下载ios的三缸发动机当中,但其实早些年间振动抑制技术还没有那么先进的时候,很多排量比较大的直列四缸发动机以及V型六缸发动机也都采用了平衡轴来提升发动机的NVH性能。但大多数发动机的内部平衡有先天缺陷,比如无论如何调整角度,V型六缸发动机就无法做到完美的内部平衡。此时就需要借助平衡轴来抑制振动,所以通常将它称为“外部平衡”。
 然而,平衡轴并非是发动机工作所“必须”的零部件,它的存在更多是为了发动机的平顺性,也就是我们俗称的“抖不抖”。所以说,加入平衡轴是一个从60分到100分的过程,而即使没有平衡轴,发动机也仍然可以工作,只不过抖动的比较厉害罢了。


进阶知识:问题到底在哪?

  聊回我们一开始的话题:既然宝马的B46/B48发动机采用的平衡轴有缺陷,那么它究竟是哪方面的缺陷呢?通常来说,设计问题会涉及到所有搭载这款发动机的车型,而制造问题就相对来说好解决一些,只需要针对出现问题的批次进行召回更换就可以了。
  那么问题来了,既然知道了是平衡轴的制造问题,那它到底可能引发哪些安全问题呢?作为车主的我们又应该如何应对呢? 首先,遇到召回先不要惊慌失措,并非所有的宝马车型都需要进行返修。官方表示所有车主都可以继续进行驾驶,但当系统菜单内出现召回提示时,需将车辆尽快送至宝马指定的维修中心。值得一提的是,如果您不是这辆车唯一的驾驶者,请务必告知所有有可能驾驶这辆车的人相关信息。

 

 至于平衡轴可能导致的安全危害,主要分为松动和断裂两种。如果平衡轴松动的话,在正常行驶时会出现比通常情况下更大的发动机噪音以及更明显的振动。如果平衡轴断裂,碎裂的金属碎片很有可能会破坏发动机缸体,轻则大修重则报废,而如果刚好此时正处于高速驾驶状态的话,发动机忽然停止工作可能会导致非常危险的事故。

扩展知识:模块化带来的反思

  如今不仅平台讲究模块化,发动机的制造也同样讲究模块化。通用零部件和构造带来的好处自然是许多方面成本的大幅降低(尤其是设计),可是马克思主义哲学告诉我们——任何事物都有两面性,要学会辩证的看待问题。如此说来,模块化是否也会带来一些问题呢?



 

  此次宝马的发动机安全隐患就是一个很好的例子。仅仅是一根小小的平衡轴,就影响了至少四款车型。好在此次仅有一个批次出现了问题,而且发现的时间还算比较及时,否则后果可能真的不堪设想。


总结:

  作为ballbet贝博app下载ios动力总成中最重要的核心零部件,当下的发动机面临着小型化、低排量、高性能等多种复合需求。在这种处境下,又要实现模块化的开发,对于动力总成的设计和制造也提出了相当高的要求。


 

 

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