发动机工作时,曲柄之间周期性相对扭转的现象称为扭振,简称扭振。当发动机扭矩的变化频率与曲轴扭转固有频率相同或为其整数倍时,就会发生共振。当共振扭矩幅值增大时,
传动机构磨损增大,发动机功率下降,甚至曲轴断裂。为了降低曲轴的扭转振动,现代汽车发动机往往在扭转幅度最大的曲轴前端安装扭转减振器。
橡胶扭振减振器、硅油扭振减振器、硅油橡胶扭振减振器在汽车上应用广泛。
1. 橡胶扭转减振器
阻尼器轮毂与曲轴连接,阻尼器轮毂和扭转振动惯性环粘结在硫化橡胶层上。发动机工作时,减振器轮毂随曲轴振动。由于惯性环滞后于减振器轮毂,两者之间存在相对运动,
使得橡胶层来回摩擦,振动能量被橡胶的内摩擦阻尼吸收,从而降低了曲轴的扭转振动。橡胶减振器因其结构简单、工作可靠、易于制造而广泛应用于汽车上。但其阻尼作用小,橡胶
易老化,所以在大功率发动机上很少使用。
2. 硅油扭转减振器
冲压钢板的减振器外壳与曲轴连接。盖板和减振器壳体形成封闭的空腔,扭振惯性环滑动套装在空腔内。惯性环与封闭空腔之间有一定间隙,空腔内填充高粘度硅油。发动机工作时,
阻尼器外壳随曲轴旋转振动,惯性环由硅油的粘性摩擦阻尼和衬套的摩擦力驱动。因为惯性环质量相当大,所以以近似匀速旋转,导致惯性环和减振器外壳之间产生相对运动。曲轴的
振动能量被硅油的内摩擦阻尼吸收,消除或减小了扭转振动。扭转式硅油减振器阻尼效果好,性能稳定,工作可靠,结构简单,维修方便,因此在汽车发动机上得到广泛应用。然而,
它需要良好的密封和大的惯性环,这导致减振器的大尺寸。
3. 硅油-橡胶扭转减振器
硅油-橡胶扭转减振器中的橡胶环主要用作弹性体以密封硅油并支撑惯性环。封闭的空腔中填充有高粘度硅油。硅油-橡胶扭振减振器综合了硅油扭振减振器和橡胶扭振减振器的优点,
即体积小、重量轻、减振性能稳定。