Balance_shaft
バランスシャフトは、不均衡な動的な力を相殺することによって振動を低減するためにピストンエンジンで使用されます。カウンターバランスシャフトは偏心ウェイトを持ち、互いに反対方向に回転し、正味の垂直力を生成します。
フォードタウヌスV4エンジンのバランスシャフト バランスシャフトは、1907年に英国のエンジニアであるフレデリックW.ランチェスターによって発明され、特許を取得しました。 自動車やオートバイで使用される、インライン4およびV6エンジンで最も一般的に使用されています。
コンテンツ
1 概要
2 アプリケーション
2.1 2気筒エンジン 2.2 4気筒エンジン 2.3 5気筒エンジン 2.4 6気筒エンジン
3 も参照してください
4 参考文献
概要
ランチェスターの垂直フォースバランサー。偏心質量には「C」と「D」のラベルが付いています。
バランスシャフトシステムの動作原理は、同じ偏心重量を運ぶ2つのシャフトが、エンジン速度の2倍で反対方向に回転することです。シャフトの位相は、ウェイトによって生成される遠心力が、エンジンによって生成される垂直方向の2次力（エンジンRPMの2倍）をキャンセルするようになっています。バランスシャフトによって生成される水平方向の力は等しく、反対であるため、互いに打ち消し合います。
バランスシャフトは、クランクシャフトが受ける振動を低減しません。
アプリケーション編集
2気筒エンジン
多くのモーターサイクルエンジン、特に直列2気筒エンジンは、バランスシャフトシステムを採用しています。たとえば、ヤマハTRX850およびヤマハTDM850エンジンには、バランスシャフトを備えた270°クランクシャフトがBMW GS並列2気筒で使用されている別のアプローチは、ヒンジ付きカウンターウェイトを動かす「ダミー」コネクティングロッドを使用することです。
4気筒エンジン
フォードタウヌスV4エンジンのバルブタイミングギア
。バランスシャフトは左側の小さなギアから外れます（大きなギアはカムシャフト用
であり、クランクシャフトの半分の速度で回転します）。
バランスシャフトは、一般的な直列4気筒エンジンの設計に固有の2次振動（エンジンRPMの2倍で振動する垂直力）を低減するために、直列4気筒エンジンでよく使用されます。この振動は、偶数発の直列4気筒エンジンのコネクティングロッドの動きがクランクシャフトの回転全体で対称ではないために発生します。したがって、クランクシャフトの回転の特定の期間中に、下降ピストンと上昇ピストンの加速が常に完全に反対になるとは限らず、各回転で2回正味の垂直力が発生します（RPMで2次関数的に増加します）。
振動量も排気量とともに増加するため、排気量2.2 L（134 cu in）以上の直列4気筒エンジンでバランスシャフトがよく使用されます。ストロークまたはボアの両方が増加すると、二次振動が増加します。ストロークが大きいほど加速度の差が大きくなり、ボアが大きいほどピストンの質量が大きくなります。
バランスシャフトシステムのランチェスターデザインは、1975年に導入された直列4気筒エンジンであるMitsubishi Astron 80で洗練されました。このエンジンは、2次ローリングカップルに対抗するために、一方のバランスシャフトをもう一方よりも高く配置した最初のエンジンでした。エンジン速度の増減によって引き起こされる慣性によって加えられるトルクによるクランクシャフト軸）。
水平対向4気筒、力が反対方向に移動するピストンによって相殺されます。したがって、水平対向4気筒エンジンではバランスシャフトは必要ありません。
5気筒エンジン
バランスシャフトは、GM Vortec3700などの直列5気筒エンジンでも使用されています。
6気筒エンジン
直列6気筒と水平対向6気筒、ロッキング力は当然従って、バランスシャフトを必要としない、相殺されます。
V6エンジンは、V角度に関係なく、本質的にアンバランスです。シリンダー数が奇数の直列エンジンには一次不均衡があり、これがエンドツーエンドのロッキングモーションを引き起こします。V6の各シリンダーバンクには3つのシリンダーがあるため、各シリンダーバンクはこの動きを経験します。バランスシャフトは、このロッキングモーションを減らすためにさまざまなV6エンジンで使用されています。90°V6エンジンとは異なり、60°V6エンジンはバランスシャフトを必要としません。
も参照してください
バランシングマシン
エンジンバランス
参考文献
^ 「フレデリックウィリアムランチェスター、1868-1946」。王立学会フェローの死亡記事の通知。王立学会。5（16）：761。1948 . doi：10.1098 /rsbm.1948.0010。ISSN 1479-571X。
^ フレデリックウィリアムランチェスター（1912-10-31）。「US1163832A-レシプロエンジンのバランス調整手段」。Google特許。2021-04-03を取得しました。
^ 「エンジンバランスとバランスシャフト」。www.zzperformance.com 。
^ 「エンジンバランスの利点を比較検討する」。www.babcox.com。
^ 「ツインエンジンの揺れ力」、Vittore Cossalter、Dinamoto.it
^ カーニー、ダン（2014-06-10）。「彼らが自動車メーカーになる前に」。英国：BBC 。
^ ネーデル、ブライアン（1989年6月）。””綱渡り””。ポピュラーサイエンス。NS。52。
^ 「物理学：エンジンシリンダー-バンク角」。www.caranddriver.com。
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