5缸发动机的振动真的比4缸发动机大吗?这个疑问可能在很多人心中都存在。通常人们会认为,4缸发动机由于气缸的活塞总是反向运动,产生的振动可以相互抵消,而5缸发动机由于气缸数为奇数,振动难以平衡,因此5缸发动机并不流行。然而,这其实是一个误区。实际上,5缸发动机在振动控制和发动机输出功率平稳性方面,往往比4缸发动机更有优势。要理解发动机的振动,我们首先需要了解发动机的工作原理。四冲程发动机通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程完成一个工作循环。在这个过程中,活塞、连杆和曲轴等运动部件是引起发动机振动的主要原因。在单缸发动机中,活塞的上下运动、连杆的左右摆动以及曲轴的不对称运转都会产生较大的振动。然而,在多缸发动机中,这些振动可以通过气缸之间的运动平衡来相互抵消。值得注意的是,这种抵消并不一定要求气缸数为偶数。实际上,即使是奇数气缸,通过精确的设计和计算,也可以实现振动的消除。然而,发动机的振动并非完全由气缸数决定。实际上,发动机的振动主要来源于点火做功。当一个气缸点火做功时,其他气缸则处于被动运动状态,这会导致明显的振动。因此,要消除振动,最有效的方法是增加直列发动机的气缸数量。总之,5缸发动机在振动控制和输出功率平稳性方面,并不一定逊色于4缸发动机。通过精确的设计和计算,5缸发动机同样可以实现良好的振动控制。而发动机的振动,更多地与点火做功的方式和气缸数量有关。5缸发动机与4缸机震动比拼,5缸真的更平顺吗?通过对比分析,我们发现5缸发动机在振动控制和输出功率平稳性方面,并不一定逊色于4缸发动机。多缸发动机通过气缸之间的运动平衡,可以抵消大部分振动。而发动机的振动主要来源于点火做功,增加气缸数量可以有效降低振动。因此,5缸发动机在设计得当的情况下,同样可以实现良好的振动控制,为驾驶者带来更平顺的驾驶体验。
5缸发动机的振动真的比4缸发动机大吗?在写这篇文章之前,我也有过这个疑问。大多数人会认为,4缸发动机工作时,两个气缸的活塞总是反向运动,产生的振动可以相互抵消,而5缸发动机气缸数为奇数,相互产生的振动很难抵消。因此,5缸发动机不流行的原因是奇数个气缸和振动无法平衡。其实这是个误会。5缸发动机在振动控制和发动机输出功率平稳性方面比4缸发动机更有优势。
在解释发动机的振动之前,我们需要简单了解一下发动机的工作原理。
四冲程发动机要想连续运转,必须通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程来完成一个工作循环。在这个工作循环中,每个气缸的活塞来回四次,完成一个工作循环,也就是说曲柄要转动两次才能做功一次。其中,引起发动机振动的主要运动部件包括活塞、连杆和曲轴。
我们先来看看这些运动部件是如何为单缸发动机产生振动的。很容易理解活塞上下运动时会振动。而连杆在运动时会左右摆动,产生横向振动;曲轴在运转时,也会因为左右不对称而振动——因此,单缸发动机的振动非常大,骑手扶拖拉机的人应该深有感触。
在多缸发动机上,有许多振动可以相互抵消。首先,活塞的上下运动是整体反转的,可以抵消其上下运动的振动;连杆摆动时,经过综合计算,不同气缸的连杆摆动方向正好相反,可以相互抵消。曲轴振动也是如此,这可以通过气缸之间的运动平衡来抵消。
请注意,这些振动的消除不一定要求圆柱体的数量是偶数,但是偶数可以颠倒,所以我们更容易理解。其实气缸的数量是奇数,所以在设计发动机时这些运动部件的综合运动方向完全可以相互抵消,这需要从几何角度进行计算分析,就不多说了。总之,通过计算和精确设计,五缸发动机的消振原理与偶数缸发动机相同。因此,振动的根本原因与发动机中的气缸数是奇数还是偶数无关。
从上面看,似乎发动机的振动是可以抵消的。难道不是发动机没有振动吗?只要不是单缸发动机,振动就能消除?这显然是不可能的。事实上,发动机的振动来自点火做功,消除振动的唯一方法是增加直列发动机的气缸数量。这是怎么回事?让我们从振动的根本原因开始。
我们知道,当发动机的一个气缸点火做功时,其他气缸不可能同时点火做功。做功的气缸,其活塞依靠混合气体燃烧产生的能力主动运动,而其他气缸则跟随曲轴旋转被动运动。显然,主动圆柱产生的上下振动明显大于被动圆柱。
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