谐波阻尼器

谐波阻尼器是一种安装在内燃机曲轴自由（辅助驱动）端的装置，用于抵消曲轴产生的扭转和共振振动。该装置必须与曲轴过盈配合才能有效运行。过盈配合确保设备与曲轴完美同步。对于具有长曲轴的发动机（例如直六或直八发动机）和带有交叉平面曲柄的V8发动机，或点火顺序不均匀的V6和直三发动机而言，它是必不可少的。谐波和扭转振动会xxx缩短曲轴寿命，或者如果曲轴以放大的共振运行或通过放大的共振运行，则会导致瞬时故障。阻尼器的设计具有特定的重量（质量）和直径，具体取决于所使用的阻尼材料/方法，谐波平衡器（有时称为曲轴减振器、扭转减振器或减振器）与谐波减振器相同，只是平衡器包括一个配重以在外部平衡旋转组件。谐波平衡器通常用作驱动交流发电机、水泵和其他曲轴驱动装置的附件驱动皮带的皮带轮。

对阻尼器的需求将取决于发动机设计的年龄、制造、部件强度、可用功率带、转速范围，最重要的是，发动机调谐的质量。发动机的曲调，尤其是在计算机控制的应用中，会对耐用性产生显着影响，曲调的强烈性使发动机处于爆炸的危险之中，这可能对所有旋转组件部件造成灾难性的影响。现代（大约1988+）DOHC、SOHCflat4、flat6、flat8和flat-planeV8不需要此设备。无论是否存在阻尼器，曲轴都会在一定程度上起到扭转弹簧的作用。连杆施加到曲轴上的脉冲将在这个弹簧上缠绕，这将通过在相反方向展开和重新缠绕来响应（作为弹簧质量系统）。这种曲轴绕组通常会自然衰减。然而，在某些曲轴转速下，这种绕组会与曲轴的自然共振频率重叠，从而增加频率的幅度并可能导致曲轴损坏。

每次气缸点火时，燃烧的力都会传递给曲轴杆轴颈。在该力的作用下，杆轴颈在一定程度上以扭转运动偏转。谐波振动是由施加在曲轴上的扭转运动引起的。这些谐波是许多因素的函数，包括实际燃烧产生的频率以及金属在燃烧和弯曲应力下产生的固有频率。在某些发动机中，曲轴在一定速度下的扭转运动可以与谐波振动同步，从而引起共振。在某些情况下，共振可能会使曲轴受压到开裂或完全失效的程度。

谐波平衡器有助于xxx限度地减少扭转曲轴谐波和共振。阻尼器由两个元件组成：惯性质量和能量耗散元件。该元件通常由橡胶制成，可由合成弹性体、离合器、弹簧或流体组成。质量抵消扭转曲柄运动，并与能量耗散元件一起吸收谐波振动。

OEM减震器由粘合/硫化到内轮毂的外部质量块组成。售后市场性能阻尼器由一个质量块组成，该质量块根据不同类型的阻尼器连接/安装到外壳（钢、铝、钛等）上，并且质量控制方式不同。前三个使用较旧的技术；首先是液体型阻尼器，它围绕着浸入外壳中的质量块，然后将其粘合或焊接在一起。第二个是O形圈类型，当它位于其外壳中时，它用许多O形圈围绕质量。第三种是摩擦式，离合器和弹簧作用在外壳内的质量块上。第四种是最新的类型，其中质量块位于并连接弹性环，然后连接到外壳。

随着时间的推移，发动机的开发几乎在材料、操作和功能的所有领域都在不断进步。许多进步是由日本制造商引领的，因为他们将质量和耐用性作为其项目的基石。日本人推动了带有0克平衡旋转组件的锻造曲轴的普及。锻造曲轴更坚固，并且明显不太容易表现出有害的曲轴扭转运动，这也减轻了谐波频率。这一进展也见证了最初在强制进气发动机中以及最近在正常吸气发动机中增加了锻造杆和活塞。添加这些额外的锻造部件可以提高发动机的刚性，从而进一步减少对曲轴损坏的担忧。随着计算机辅助设计和有限元分析的出现，制造商现在可以找到并重新设计薄弱环节。不管这些改进如何，某些发动机，如传统的V8发动机，其点火顺序本质上容易产生过多的谐波，因此需要使用该设备。平面V8，传统上用于更奇特的发动机，不会受到过度谐波的影响，因此可以使用固体无阻尼装置。现代（大约1988+）DOHC、SOHCFlat4、Flat6、Flat8、FlatPlaneV8不需要此设备。多年来，这些发动机中的许多都使用实心铸铁或铝曲柄皮带轮或可听NVH阻尼器（减少乘客舱内听到的发动机噪音）。声音NVH一直是整个车辆的OE制造商决策的xxx因素。

阻尼器将安装在发动机前部（离合器或变速器对面）正时链条、齿轮或皮带的外罩，以及附件驱动皮带轮（可能带有一个或多个V、蛇形或齿形皮带。）在较旧的车辆中，滑轮和阻尼器是用螺栓固定在一起的独立单元。在后期模型车辆中，两者已合并为一个单元。几乎总是为了设置点火正时而刻上正时标记。

OE阻尼器主要使用橡胶作为内轮毂和外部质量之间的粘合剂制成。橡胶易受操作和环境因素的影响。橡胶仅具有有限的承受工作温度以及任何可能进入阻尼器的流体的能力。它们还容易受到低温的影响，这会使橡胶变脆。弹性体（橡胶）的任何开裂都将立即表明需要更换单元。除非用作外部平衡器（谐波平衡器），否则必须平衡OE阻尼器，因为材料（通常是铸铁或烧结铁）的质量不适合直接从制造中获得可接受/完美的平衡规格。大多数售后市场的阻尼器都是可重建的，流体类型除外。用于赛车（拖曳、环形赛道、公路赛等）时。)它们需要定期检查以确保其正常运行。当用于街道行驶的车辆时，阻尼器制造商可以根据使用阻尼器的发动机的细节提供检查和维修间隔。

这将取决于许多因素，从用于发动机平衡的发动机材料的质量到曲轴设计的类型，发动机调谐的质量等等。发动机几乎在所有方面都在不断改进，但最重要的是所用材料及其制造的质量（也在上面的发动机设计、材料和其他因素中讨论过）。

这些改进的范围从锻造曲轴、活塞和连杆到其他旋转部件。通过更先进的平衡技术和更高质量的发动机组件，发动机平衡也得到了显着改善，使平衡过程更容易。自1980年代以来，许多OE制造商在其生产中实现了0克平衡。曲轴设计也是一个因素，因为交叉平面曲轴可能最容易受到内部谐波损坏。平面曲轴、I格式和H格式发动机不会出现这些问题，但可以达到可能需要谐波阻尼器的极端输出和RPM水平。最后是曲调的质量，这可能是最重要的因素之一，因为从爆炸到过度助推的不良曲调会产生各种负面影响。活塞销偏移、TDC停留时间和冲程长度等其他因素可能是因素，但主要限于交叉平面发动机。

FrederickHenryRoyce和FrederickW.Lanchester都强烈主张发明减振器，最新研究显示劳斯莱斯在其1906年30HP车型上使用曲轴滑靴（摩擦）减振器；然而，Royce并未将其提交专利申请。兰彻斯特在1910年开发了一种理论上的多板粘性设计（专利21,139，1910年9月12日）。这种设计被戴姆勒公司采用并在他们的六缸发动机上使用了多年。罗伊斯在1912年开发了一种粘性阻尼器，然后进一步开发并应用于1950年代的B60发动机。