什么是曲轴扭转振动？

发动机工作时，在周期性变化的扭矩作用下，曲柄之间周期性相对扭转的现象称为扭振，简称扭振。就扭振而言，由于曲轴长，扭转刚度小，曲轴系统转动惯量大，曲轴扭振频率低，在内燃机工作转速范围内易发生共振。当发动机扭矩变化的频率与曲轴扭转的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，传动机构磨损加剧，发动机功率降低，甚至曲轴断裂。

曲轴作为内燃机的主要运动部件之一，其强度和可靠性在很大程度上决定了内燃机的可靠性。因此，扭振是内燃机设计过程中必须考虑的重要因素。

为了减小曲轴的扭转振动，现在大多数汽车发动机都在扭转振动幅度最大的曲轴前端安装扭转减振器。

扭振减振器的功能和类型

为了降低曲轴的扭转振动，现在大多数汽车发动机都在扭转振动幅度最大的曲轴前端安装扭转减振器。

简单介绍一下它的功能有以下三个方面：

(1)降低曲轴的扭转振动，提高曲轴的疲劳寿命，降低应力水平；

(2)传递扭矩，衰减扭矩波动；

(3)降低整车的振动和噪声。

就其特性而言，减震器可分为三类：

动力减振器，主要依靠其动力效应来改变轴系的固有振动频率，使其移出工作转速范围，以达到避振的目的，如弹簧式、摆式动力减振器等。

阻尼减振器，如橡胶减振器、硅油减振器等，主要依靠固体的摩擦阻尼或液体的粘性阻尼来吸收干扰扭矩输入系统的振动能量，以减小振动；

复合减震器，如硅油橡胶减震器、硅油弹簧减震器，兼具调频和减震作用。

目前广泛使用的是橡胶减震器和硅油减震器。其中，橡胶减振器在汽油机上应用广泛，硅油减振器主要应用在柴油机上。目前汽车上主要使用单级橡胶减振器（只有一个惯性质量）。然而，随着汽车发动机的轻量化和大功率化，单级橡胶减振器的减振效果已经不能满足曲轴系统扭振控制的要求。目前，一些汽车发动机已经采用了多级橡胶减振器。

以下是一些国内外常见的减震器。

单级扭振减振器

图2.1所示为一个普通结构的单级扭振减振器。1是减震器外壳，2是硫化橡胶层，3是减震器的惯性质量。

多级并联扭振减振器

图2.2显示了一个两级平行扭振减振器。零件7是齿轮，是扭振减振器和发动机曲柄之间的连接件；钢圈1和滑轮2(齿圈)紧密配合形成惯性圈，与橡胶部件8一起构成一级扭振减振器。摩擦环6和5由聚四氟乙烯材料制成，因此滑轮2和滑轮7可以彼此一起旋转。惯性环4是另一个惯性质量，并且与