三缸发动机的震动问题仅靠平衡轴可以被解决吗？

三缸发动机的震动问题是如何被解决的，仅靠平衡轴吗~

汽车发动机常见故障及排除方法
　　当汽车发动机工作不正常，而自诊断系统却没有故障码输出时，尤其需要依靠操作人员的检查、判断，以确定故障的性质和产生故障的部位。笔者现将汽车发动机常见故障总结为以下：
　　1.1 发动机不能发动
　　（1）故障现象：打开点火开关，将点火开关拨到起动位置，发动机发动不着。
　　（2）故障产生的可能原因：
　　A.起动系统故障使发动机不能转动或转动太慢：①蓄电池存电不足、电极桩柱夹松动或电极桩柱氧化严重；②电路总保险丝断；③点火开关故障；④起动机故障；⑤起动线路断路或线路连接器接触不良。
　　B.点火系统故障：①点火线圈工作不良，造成高压火花弱或没有高压火花；②点火器故障；③点火时间不正确。
　　C.燃油喷射系统故障：①油箱内没有燃油；②燃油泵不工作或泵油压力过低；③燃油管泄漏变形；④断路继电器断开；⑤燃油压力调节器工作不良；⑥燃油滤清器过脏。
　　D.进气系统故障：①怠速控制阀或其控制线路故障；②怠速控制发阀空气管破裂或接头漏气；③空气流量计故障。
　　E.ECU故障。
　　（3）诊断排除方法和步骤。
　　①打起动档，起动机和发动机均不能转动，应按起动系故障进行检查。首先，检查蓄电池存电情况和极柱连接和接触情况；如果蓄电池正常时，检查起动线路、保险丝及点火开关；②踏下油门到中等开度位置，再打起动机。如果此时，发动机能够发动，则说明故障为怠速控制阀及其线路故障或者是进气管漏气，如果踏下油门到中等开度位置时，仍然发动不着，应进行下一步骤的检查；③进行外观检查。检查进气管路有无漏气之处；检查各软管及其连接处是否完好；检查曲轴箱通风装置软管有无漏气或破裂；④检查高压火花。如果高压火花不正常，应检查高压线、点火线圈、分电器和电子点火器；⑤检查点火顺序是否正确；⑥检查供油系统的供油情况。在确认油箱有泪的情况下，检查燃油管中的供油压力；⑦检查点火正时及各缸的点火顺序；⑧检查装在空气流量计上的燃油泵开关的工作情况；⑨检查各缸火花塞的工作情况；⑩检查点火正时。如点火正时不正确，应进一步检查点火正时的控制系统；?B11?检查ECU的供电情况和工作情况，确定是否是ECU的故障。
　　1.2 发动机失速故障
　　（1）故障现象：发动机工作时，转速忽高忽低，这种现象即为发动机失速现象，其故障被称为发动机失速故障。
　　（2）故障原因：造成发动机转速忽高忽低的原因有燃油喷盘系统的故障，也有点火控制系统的故障，还有进气系统的故障。常见的故障原因有以下几点：
　　①进气系统存在漏气处。如各软管及连接处漏气，PVC阀漏气，EGR系统漏气，机油尺插口处漏气，机油滤清器盖漏气等；②空气滤清器滤芯过脏；③空气流量计工作不正常；④燃油喷射系统供油压力不稳。如油管变形，系统线路连接接触不良，燃油泵泵油压力不足，燃油压力调节器工作不稳定，燃油滤清器过脏，断路继电器触点抖动等；⑤点火正时不正确；⑥冷起动喷油器和温度正时开关工作不良；⑦ECU故障。
　　（3）诊断排除方法和步骤：①检查进气管路有无漏气现象。检查各软管及连接接头处、PVC阀管子、EGR系统、机油尺插口、机油滤清器盖；②检查供油压力。检查油箱中燃油是否过少，检查燃油管内的压力是否不稳。具体方法与检查发动机不能发动时相同；③检查空气滤清器滤芯是否过脏；④检查点火提前角；⑤检查各缸火花塞工作情况；⑥检查冷起动喷油器和温度一时间控制开关的工作情况；⑦检查空气流量计的输出电压及与发动机工况的变化关系；⑧检查喷油器的喷油情况；⑨检查ECU的工作情况。
　　1.3 发动机怠速不良故障
　　（1）故障现象：发动机在中等以上转速运行时工作正常，当转速为怠速或接近怠速时，出现怠速不稳甚至熄火的现象，即为怠速不良故障。
　　（2）故障原因：造成怠速不良通常是由于进气系统和喷油控制系统的原因，个别时候也会因发动机机械故障造成怠速不良。常见引起怠速不良的原因有：①进气系统有漏气处；②冷起动喷油器和温度一时间控制开关工作不正常；③喷油系统供油压力不正常；④喷油器故障引起喷射雾化质量差；⑤ECU故障。
　　（3）诊断排除方法和步骤：①检查进气管、PVC阀软管、机油尺处是否漏气；②检查空气滤清器滤芯是否过脏；③检查冷起动喷油器和温度一时间控制开关是否正常；④检查燃油系统压力是否过低；⑤检查喷油器喷射情况；⑥必要时检查汽缸压力和气门间隙；⑦检查ECU。
　　1.4 混合气稀故障
　　（1）故障现象：发动机转速不稳，动力明显不足，且有回火现象，则可认为发动机存在混合气过稀的故障。
　　（2）故障原因：①进气系统存在漏气现象；②冷起动喷油器和温度定时开关有故障； ③系统燃油压力过低；④喷油器发卡或堵塞；⑤空气流量计故障；⑥水温传感器故障；⑦节气门位置传感器故障；⑧ECU故障。
　　（3）诊断排除方法和步骤：①检查进气系统有无漏气现象；②检查冷起动喷油器的定时开关；③检查喷油器有无堵塞、发卡故障；④检查空气流量计工作情况；⑤检查水温传感器；⑥检查节气门位置传感器工作情况；⑦检查ECU各端子输入、输出信号。
　　1.5 加速不良故障
　　（1）故障现象：发动机在油门由低速缓慢加速到高速时，工作完全正常，但在急加速时，发动机转速变化缓慢，有时有喘气或回火现象。
　　（2）故障原因：①进气系统存在漏气故障；②系统供油压力过低；③点火电压过低；④点火时间过迟；⑤汽缸压力过低或气门间隙过小；⑥节气门位置传感器工作不正常；⑦ECU故障。
　　（3）诊断排除方法和步骤：①检查进气系统有无漏气现象；②检查高压火花情况；③检查点火提前角是否正常；④检查系统供油压力；⑤检查节气门传感器工作是否正常；⑥检查ECU各端子信号是否正常；⑦必要时检查气门间隙和汽缸工作压力。
　　 　
　　2 发动机故障诊断与排除流程图

　　
　　2.1 发动机不能起动故障诊断与排除流程图
　　电控发动机不能转动或转动很慢，其主要原因是蓄电池或起动系统有故障，可检查蓄电池和起动系统进行排除：如果曲轴转动正常而发动机不能起动，其主要原因是燃油喷射系统的传感器、执行器、电控单元及其线路有故障，可按图1所示程序进行排除：
　　
　　2.2 加速不良或熄火故障诊断与排除流程图
　　2.3 发动机怠速不良或熄火
　　怠速不良或熄火的主要原因是怠速控制系统发生故障，可按图3所示程序进行排除：
3 检测与维修时的注意事项
　　
　　3.1 电控发动机维修要点
　　（1）控汽油喷射系统对汽油的清洁度要求很高，应使用牌号和质量完全符合要求的去铅汽油。燃油滤清器要定期更换，以防止燃油中的异物堵塞喷油器。
　　（2）严格按照要求使用电源。安装蓄电池时极性必须正确，否则电子元件会烧毁。
　　（3）尽量避免电脑受到剧烈振动，并要防止水分浸入电控系统各零（部）件内。
　　（4）在蓄电池亏电导致发动机无法正常起动时，应及时给蓄电池充电或更换新的蓄电池，而尽量不要使用跨接电路的方法来起动发动机。
　　（5）不可用水冲洗微机控制单元和其他电子装置。发动机存放地点环境的湿度不宜太大，在夏季尽量不用水冲刷地板。
　　（6）防止微机系统受到剧烈的机械冲击震动。
　　（7）发动机要远离能发射电磁场的电气设备，避免空间强电磁场对微机系统的干扰。
　　3.2 电控燃油系统检查要点
　　（1）打开点火开关，而发动机未起动时，警告灯应点亮。发动机正常起动后，警告灯应熄灭，如果不熄灭，则表示电脑自诊断系统检测到故障或异常现象。此时不能将蓄电池从电路中断开，以防微机中存储的故障代码及有关信息丢失。应根据警告灯闪烁的次数或输出的故障编码，判断电子汽油喷射系统的故障，并用专用设备读取故障码。
　　（2）对供油系统进行检修操作前，应先拆除蓄电池的搭铁线。
　　（3）电动汽油泵除受点火开关控制外，还受空气流量计内的开关控制。点火开关接通后，只有在发动机处于正常工作或起动状态，且空气流量计检测到空气流量信号或微机检测到转速和点火信号时，汽油泵才连续工作。它的出油压力比一般的供油系高，损坏后，只能使用原型号的电动汽油泵进行更换。
　　（4）检修时，不论发动机是否运转，只要点火开关接通，决不可断开任何正在工作的电气装置。因为这些装置往往步、有一定的电感，当突然切断其工作电流时，会在电路中产生很高的瞬时电压，会造成电子器件的严重损坏。
　　（5）如需要进行电弧焊接，应断开电控单元的供电电源线。
　　（6）对微机及与之连接的传感器、执行器进行检修时，操作人员须预先消除身上的静电，一定要带上接铁金属带，将其一端缠在手腕上，另一端夹到车身上，避免静电造成微机系统的损坏。

由于三个活塞不同步的进行直线往复运动，曲柄连杆机构也在进行旋转运动。，如果这些力及其力矩在机内不能抵消，就会导致发动机产生振动。 活塞的上下运动会产生往复惯性力和力矩，曲柄连杆的旋转运动会产生旋转惯性力和力矩，这个往复惯性力和旋转惯性力就是机体震动的来源。事实上对于三缸机来说，往复惯性力和旋转惯性力是平衡的，但力矩是不平衡的。不平衡的力矩势必会带来抖动，当然也就只能通过平衡块配重已经平衡轴来缓和。

发动机的做功输出，实际上是活塞的往复运动（直线上的来回），通过连杆转换为曲轴的旋转运动，所以对于发动机内部来说，存在着旋转惯性力，和往复惯性力。从发火均匀性出发，三缸机的一个循环为720°，点火间隔通常就设定为240°，但是四缸机多了一个气缸，点火更密集，每间隔180°点一次，相同的转速下，会比三缸机更平稳，随手找了个视频方便理解。

由于曲轴上的连杆大头等部件实际上都是旋转质量，在高速运动过程中为了达到动平衡，就需要设计平衡块与之平衡，并影响曲轴主轴承的负荷，曲轴和曲轴箱的弯曲负荷，总之，旋转惯性力的问题可以使用平衡块解决。
3缸发动机中有两个活塞的升降活动同步，而另一个活塞则与它们不同步，因此它“天生”是不平衡的。福特采取的对策是，改进发动机悬置系统的设计，利用发动机的飞轮和前段皮带轮消除振动能量，达到平衡。宝马、三菱、通用三家车企采用的是另一种方法，即在发动机内安装平衡轴，它以与曲轴相反的方向转动来抵消振动。

目前三缸发动机已经成为很多小型车的一种选择甚至是唯一配置，已经进入C级车平台。首先做NVH的角度来说，我们并不关心振源本身有多大，我们关心的是频率。解决振动的方法有许多，大致分为三类：振源减弱，路径减弱和接受体处减弱。

要想回答这个这个问题，首先必须弄清楚，与传统四缸机相比，三缸机的振动问题到底难在哪里？三缸机的主要激励为：1.5阶Pitch激励（发火阶次相关）；1阶roll或Yaw激励。没错，多就多在有个一阶的激励，这是三缸机问题的核心！

下面我们来聊聊这个1阶玩意儿。我们来举个怠速的例子，工况：发动机750RPM。1.5th order: 750/60 x1.5=19.5Hz；1st order: 750/60 x1.0=13.8Hz。三缸发动机展现出低频（1阶）的纵向转动和/或左右转动的激励，这对于模态配置来说带来极大麻烦。容易与其他子部件产生共振，这是对三缸机进行NVH设计时首先要花功夫考虑的问题。为什么？ 我们在做模态匹配之间会对整个动力总成悬置系统进行解耦率计算，计算动力总成刚体的六个自由度的固有频率。

一般来说，yaw和roll模态的频率都会达到13Hz左右，如果转速稍低，这个1阶振动就会在怠速引起动力总成yaw和roll方向的共振，造成NVH问题突出。那么怎么解决？嗯，加平衡轴，有加一根的，有家两根的。

总之，平衡轴只解决了发动机的一阶激励问题！注意，如果只有配重块，没有平衡轴的话，一阶激励能够被改变但不能被消除，只会在roll和yaw之间转移！但是，平衡轴会由于重量和摩擦增加油耗，.需要安装空间和增加成本，低端车一般来说不会这么干，那么就去找悬置喽，当然也是可以解决的。

总的来说，三缸机避频难，导致怠速振动偏大，易在用户常用发动机转速段与重要部件模态共振，表现为高档位大负荷加速时方向盘振动大。

由于三个活塞不同步的进行直线往复运动，曲柄连杆机构也在进行旋转运动。，如果这些力及其力矩在机内不能抵消，就会导致发动机产生振动。 活塞的上下运动会产生往复惯性力和力矩，曲柄连杆的旋转运动会产生旋转惯性力和力矩，这个往复惯性力和旋转惯性力就是机体震动的来源。事实上对于三缸机来说，往复惯性力和旋转惯性力是平衡的，但力矩是不平衡的。不平衡的力矩势必会带来抖动，当然也就只能通过平衡块配重已经平衡轴来缓和。

发动机的做功输出，实际上是活塞的往复运动（直线上的来回），通过连杆转换为曲轴的旋转运动，所以对于发动机内部来说，存在着旋转惯性力，和往复惯性力。从发火均匀性出发，三缸机的一个循环为720°，点火间隔通常就设定为240°，但是四缸机多了一个气缸，点火更密集，每间隔180°点一次，相同的转速下，会比三缸机更平稳，随手找了个视频方便理解。

由于曲轴上的连杆大头等部件实际上都是旋转质量，在高速运动过程中为了达到动平衡，就需要设计平衡块与之平衡，并影响曲轴主轴承的负荷，曲轴和曲轴箱的弯曲负荷，总之，旋转惯性力的问题可以使用平衡块解决。

3缸发动机中有两个活塞的升降活动同步，而另一个活塞则与它们不同步，因此它“天生”是不平衡的。福特采取的对策是，改进发动机悬置系统的设计，利用发动机的飞轮和前段皮带轮消除振动能量，达到平衡。宝马、三菱、通用三家车企采用的是另一种方法，即在发动机内安装平衡轴，它以与曲轴相反的方向转动来抵消振动。

不能，平衡轴只解决了发动机的一阶激励问题！

当然不可以，需要调节综合性能。

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鸡泽县19572706946： 三缸发动机为什么要设置平衡轴? - ？
乌贪牛黄： 设置平衡轴是为了解决抖动问题.平衡轴就是用来平衡和减少发动机的振动,以达到减少发动机振动,降低发动机的噪音,延长发动机使用寿命,提升驾乘者的舒适度的目的.但不止三缸车有平衡轴,传统的发动机也是设置平衡轴的.现在受到...

鸡泽县19572706946： 三缸车怎么减轻发动机抖动 - ？
乌贪牛黄： 暂时无解,三缸发动机,每个汽缸依次做工,独立做工时产生的惯性力矩得无法抵消 厂家优化的办法就是,配重,装一根与曲轴重量一样的反方向平衡轴平衡惯性 但是效果有限,加速,高转速,的噪音抖动,比没有强一点,但是好不到哪去

鸡泽县19572706946： 发动机里平衡轴的作用? - ？
乌贪牛黄： 你提的问题是很少见的,这个涉及到很少见发动机,简单的说.平衡轴(有些地方叫＂平衡重＂)就是在发动机里面曲轴的侧面装一种金属的平衡器,用于在发动机工作的时候减少左右或者上下的摇摆幅度.不过这是很落后的技术了,现在的发动机基本上都不这么设计了,这种有平衡轴(有些地方叫＂平衡重＂)的发动机在丰田老的2.0排量 93款发动机 和老的90款大霸王用过,不过现在这2种车型都很少见了.希望对你有帮助 .....

鸡泽县19572706946： 三缸发动机该不该买,和四缸发动机相比有什么不一样 - ？
乌贪牛黄： 三缸发动机是无奈的设计产物.四缸机通过平衡轴可以轻松解决一阶惯性力、二阶惯性力.但三缸机则无法通过平衡轴解决这个动平衡难题.因此从物理先天角度来说,三缸机在同样的技术实力下,平稳度远不如四缸.另外四冲程发动机,气缸与气缸之间能维持动力输出不中断的最少缸数是四缸. 但因为目前汽车都需要往小排量发展,发动机排量小的情况下,每一个气缸的容积更小,这会导致低扭数据非常糟糕,为了保持单缸容积,只能发展三缸机.

鸡泽县19572706946： 领克02三缸发动机抖不抖 - ？
乌贪牛黄： 会,理论上加上平衡轴或者加大飞轮可以减缓抖动,但是这两种方式都会增加发动机动力损耗.三缸发动机动力本来就不强,再多点动力损耗的话就更弱了,所以很多厂家都不会选择三缸加平衡轴.

鸡泽县19572706946： 宝马1系的1.5T发动机怎么样 ？
乌贪牛黄： 宝马是第一个使用三缸机作为主力机型的发动机的豪华品牌.BBA另外两家奔驰和奥迪都没敢跟进,只有二线的沃尔沃和捷豹路虎追随了宝马的三缸机路线.不管是国内的...

鸡泽县19572706946： 三缸发动机为什么会抖 - ？
乌贪牛黄： 当然了 身三钢就不是特别稳定 如果是老车的情况下 是不是该换胶顿了

鸡泽县19572706946： 三缸发动机究竟好不好 - ？
乌贪牛黄： 三缸发动机有什么缺点呢:第一,廉价.因为三缸发动机最早多应用于微型车上,给人的廉价感很强烈,很多人买车不仅仅是为了一般的用车需求,有时也为了兼顾面子,“三缸”这样廉价、低端的代名词,一说出去让很多人感觉没有面子.其次是担心震动大、噪音大,这是主要原因.但其实为防止三缸机做功震动的先天劣势,一般都加个平衡轴这样的帮手来抵消;而至于三缸机的噪音,现在基本采取加强驾驶室的密封性来隔绝噪音,也就是说,在外面听就听见了,但在里面我们听不见.最后,担心后劲不足,其实,现在的三缸发动机和老式三缸差别很大,而且三缸涡轮低速下的动力响应确实可以做的很优秀,虽然在平顺上能做到和四、六缸那样,还需要下很大功夫,但终归瑕不掩瑜.

鸡泽县19572706946： 三缸发动机好还是四缸发动机好?为什么? - ？
乌贪牛黄： 就目前来说,现在大部分的车都会是三缸发动机的,经过和四缸发动机的比较,那么说就是四缸发动机好了,性能和技术上会比三缸发动机好.但是四缸发动机虽好,价格会比较高,在修理的时候费用也会比三缸的高. 目前宝马、吉利、领克、...

鸡泽县19572706946： 为什么说买车不买三缸车,开车不开4AT? - ？
乌贪牛黄： 对于燃油汽车,发动机就是心脏,是最关键的核心部件.活塞发动机属于内燃机,油气混合物在气缸内部燃烧.大街上跑的汽车基本上都采用四冲程发动机,一个e79fa5e98193e58685e5aeb931333431366237完整的做功过程包括进气、压缩、...