解读发动机谐波平衡器:作用、故障与更换
为我们的汽车提供动力的 内燃机 依赖于一系列相互连接的部件、机械系统和电子设备,带我们在路上行驶。其中一些部件是众所周知的,比如活塞、蛇形皮带 和 发动机控制模块 (ECM)。然而,其他部件尽管对您车辆的平稳运行极其重要,但却不太为人所知。其中有一个部件是谐波平衡器。
谐波平衡器——也称为谐波阻尼器或曲轴阻尼器——负责通过吸收由轴的扭转运动引起的冲击和振动来稳定发动机的曲轴。 这种运动是内燃机运转过程中的意外结果。虽然曲轴因燃烧过程本应旋转,但不应扭转。扭转可能导致曲轴断裂等损坏,而且您在驾驶时还会出现过度的抖动和振动。谐波平衡器通过稳定曲轴来解决这个问题。
谐波平衡器是极其耐用的部件。然而,随着时间的推移,它们会受到磨损,如果您的出现故障,可能会导致一些非常恼人的症状。因此,留意谐波平衡器的任何故障迹象是个好主意。这样做能帮您在严重问题出现前抢占先机,并在潜在故障变得更严重、更费钱之前解决掉。幸运的是,我们将为您详细介绍。作为一名前专业机械师和终身汽车爱好者,我将向您解释关于发动机谐波平衡器您需要知道的一切,包括其工作原理、故障迹象以及更换的成本。让我们开始吧。
在您理解您的发动机为何需要谐波平衡器之前,简要解释一下内燃机的工作过程或许会有帮助。您的发动机通过进气系统吸入氧气,燃油系统则向发动机输送汽油或柴油。氧气和燃料在燃烧室中混合,接着火花塞将混合物点燃。由此产生的小爆炸推动发动机的活塞上下运动,这反过来又使曲轴旋转并向汽车的各个部件输送动力。然而,这些爆炸也可能对曲轴造成相当大的冲击,并导致其轻微扭曲。这种扭转可能会导致曲轴过早损坏,同时还会造成不愉快的驾驶体验。
谐波平衡器旨在解决这一问题,通过吸收致使轴扭曲的冲击。 要是没有谐波平衡器,您的曲轴使用寿命不仅会大幅缩短,而且您在驾驶时还会遭受强烈的振动。
既然您知道谐波平衡器是必要的,让我们来探讨一下它是如何工作的。如前所述,谐波平衡器的工作是吸收振动并稳定曲轴。凭借其简单而巧妙的设计,它能够达成这一壮举。虽然所用的结构和材料可能因发动机类型和应用而异,但大多数标准的谐波平衡器由中心轮毂、厚橡胶减震器和重的外部平衡环组成。
谐波平衡器连接到曲轴的前端。根据车辆的不同,它可能会用螺栓固定在曲轴皮带轮上,或者这两个部件可能会作为一个整体制造在一起。中心轮毂连接到曲轴,将轴的旋转动力和扭转运动传递给平衡器,而厚厚的橡胶减震器则吸收冲击和振动。外圈把曲轴的动力传递给皮带轮,而皮带轮依靠蛇形皮带去驱动诸如空调压缩机、交流发电机和动力转向泵等各种其他发动机附件。 谐波平衡器的核心职责是稳定曲轴并吸收冲击,但一些谐波平衡器具有次要功能,包括使用偏置重量来帮助平衡曲轴和相关部件。
谐波平衡器必然是十分耐用的部件。不过,这并不意味着它们随着时间的流逝就不会出现磨损。 通常,谐波平衡器没有固定的更换或维修间隔,但许多汽车专家建议将平衡器检查作为日常维护计划的一部分。这通常包括通过肉眼查看谐波平衡器是否存在裂缝和其他物理损坏,或者使用被称为硬度计的设备来测量橡胶减震器的状况。
除了定期检查外,您还需要留意任何谐波平衡器故障的迹象。谐波平衡器损坏的症状可能会有所不同,但您可能遇到的一些最常见问题包括强烈的发动机振动、谐波平衡器或曲轴皮带轮明显晃动、发动机舱发出嘎嘎声、点亮 发动机检查灯 以及可见的损坏。您还有可能会碰到蛇形皮带以及它所驱动的附件方面的问题。尽管如此,请记住,大多数这些问题可能是其他故障的结果。因此,如果您自己遇到任何这些问题,您应该尽快拜访专业的汽车维修技术人员。
如果您发现谐波平衡器出现任何损坏的症状,您可能会好奇在能够前往维修店之前继续驾驶汽车是否可以。答案基本上是不行的。能不驾驶就不驾驶,尤其是在谐波平衡器损坏的时候。在磨损或损坏的谐波平衡器下驾驶不仅会让您面临摇晃、不稳定的行驶状况,这本身就很危险,而且还可能导致发动机严重损坏。
您得记住,谐波平衡器的作用在于吸收冲击和振动,从而保持曲轴稳定。要是它没法发挥这个功能,您的曲轴就会变得越来越不稳定。这可能会造成像蛇形皮带损坏、发动机附件出故障以及发动机内部损坏之类的问题。虽说更换蛇形皮带可能看起来花费不多,可要是更换损坏的滑轮和附件,像动力转向泵、空调压缩机还有交流发电机,那价格可能就高了。但跟您在谐波平衡器坏了还开车可能碰到的实际问题一比,这些都不算啥。随着曲轴越来越多地嘎嘎作响,它很可能会出现应力裂缝和断裂。它也可能开始对诸如主轴承和活塞等部件造成损坏。如果您的曲轴断裂或出现裂缝,或者您对活塞和轴承等其他内部部件造成严重损坏,您可能会被迫支付发动机重建或完全更换的费用。这两种选择都很昂贵,因此您应尽快优先更换有故障的谐波平衡器,以避免不必要的费用。
考虑到您得赶紧更换坏了的谐波平衡器,您可能就想知道,换它贵不贵,自己能不能换。确切的更换价格将取决于您的位置、您的汽车品牌和型号以及您车辆的年龄等因素。然而,平均而言,这项服务的费用应在 350 美元至 600 美元之间。更换部件的价格从预算版本的约 50 美元到高性能部件的 200 美元以上不等。另一方面,机械师的人工费用将根据您访问的店铺而有所不同,但您应该预计它的费用在 100 美元至 300 美元左右。
虽说这并非是最昂贵的汽车维修工作,但也绝非是最便宜的。要是您想省点钱,可能就会好奇自己动手更换是否可行。首先,是的,您可以自己动手更换谐波平衡器。不过,还值得一提的是,更换谐波平衡器比某些最佳的汽车 DIY 项目要稍微复杂一点。虽说对于家庭机械师和经验丰富的 DIY 爱好者而言,更换它相对简单,但新手可能会感到棘手。也就是说,即使您是一个完全的汽车新手,只要掌握了正确的知识,您也可以完成谐波平衡器的更换。您只需记得再三确认自己有合适的工具、充足的工作空间以及足够的时间,让自己能以舒适的节奏进行操作——还有,别忘了买一份针对特定车辆的维修手册来辅助您完成整个过程。