解讀發動機諧波平衡器:作用、故障與更換

爲我們的汽車提供動力的 內燃機 依賴於一系列相互連接的部件、機械系統和電子設備,帶我們在路上行駛。其中一些部件是衆所周知的,比如活塞、蛇形皮帶 和 發動機控制模塊 (ECM)。然而,其他部件儘管對您車輛的平穩運行極其重要,但卻不太爲人所知。其中有一個部件是諧波平衡器。

諧波平衡器——也稱爲諧波阻尼器或曲軸阻尼器——負責通過吸收由軸的扭轉運動引起的衝擊和振動來穩定發動機的曲軸。 這種運動是內燃機運轉過程中的意外結果。雖然曲軸因燃燒過程本應旋轉,但不應扭轉。扭轉可能導致曲軸斷裂等損壞,而且您在駕駛時還會出現過度的抖動和振動。諧波平衡器通過穩定曲軸來解決這個問題。

諧波平衡器是極其耐用的部件。然而,隨着時間的推移,它們會受到磨損,如果您的出現故障,可能會導致一些非常惱人的症狀。因此,留意諧波平衡器的任何故障跡象是個好主意。這樣做能幫您在嚴重問題出現前搶佔先機,並在潛在故障變得更嚴重、更費錢之前解決掉。幸運的是,我們將爲您詳細介紹。作爲一名前專業機械師和終身汽車愛好者,我將向您解釋關於發動機諧波平衡器您需要知道的一切,包括其工作原理、故障跡象以及更換的成本。讓我們開始吧。

在您理解您的發動機爲何需要諧波平衡器之前,簡要解釋一下內燃機的工作過程或許會有幫助。您的發動機通過進氣系統吸入氧氣,燃油系統則向發動機輸送汽油或柴油。氧氣和燃料在燃燒室中混合,接着火花塞將混合物點燃。由此產生的小爆炸推動發動機的活塞上下運動,這反過來又使曲軸旋轉並向汽車的各個部件輸送動力。然而,這些爆炸也可能對曲軸造成相當大的衝擊,並導致其輕微扭曲。這種扭轉可能會導致曲軸過早損壞,同時還會造成不愉快的駕駛體驗。

諧波平衡器旨在解決這一問題,通過吸收致使軸扭曲的衝擊。 要是沒有諧波平衡器,您的曲軸使用壽命不僅會大幅縮短,而且您在駕駛時還會遭受強烈的振動。

既然您知道諧波平衡器是必要的,讓我們來探討一下它是如何工作的。如前所述,諧波平衡器的工作是吸收振動並穩定曲軸。憑藉其簡單而巧妙的設計,它能夠達成這一壯舉。雖然所用的結構和材料可能因發動機類型和應用而異,但大多數標準的諧波平衡器由中心輪轂、厚橡膠減震器和重的外部平衡環組成。

諧波平衡器連接到曲軸的前端。根據車輛的不同,它可能會用螺栓固定在曲軸皮帶輪上,或者這兩個部件可能會作爲一個整體制造在一起。中心輪轂連接到曲軸,將軸的旋轉動力和扭轉運動傳遞給平衡器,而厚厚的橡膠減震器則吸收衝擊和振動。外圈把曲軸的動力傳遞給皮帶輪,而皮帶輪依靠蛇形皮帶去驅動諸如空調壓縮機、交流發電機和動力轉向泵等各種其他發動機附件。 諧波平衡器的核心職責是穩定曲軸並吸收衝擊,但一些諧波平衡器具有次要功能,包括使用偏置重量來幫助平衡曲軸和相關部件。

諧波平衡器必然是十分耐用的部件。不過,這並不意味着它們隨着時間的流逝就不會出現磨損。 通常,諧波平衡器沒有固定的更換或維修間隔,但許多汽車專家建議將平衡器檢查作爲日常維護計劃的一部分。這通常包括通過肉眼查看諧波平衡器是否存在裂縫和其他物理損壞,或者使用被稱爲硬度計的設備來測量橡膠減震器的狀況。

除了定期檢查外,您還需要留意任何諧波平衡器故障的跡象。諧波平衡器損壞的症狀可能會有所不同,但您可能遇到的一些最常見問題包括強烈的發動機振動、諧波平衡器或曲軸皮帶輪明顯晃動、發動機艙發出嘎嘎聲、點亮 發動機檢查燈 以及可見的損壞。您還有可能會碰到蛇形皮帶以及它所驅動的附件方面的問題。儘管如此,請記住,大多數這些問題可能是其他故障的結果。因此,如果您自己遇到任何這些問題,您應該儘快拜訪專業的汽車維修技術人員。

如果您發現諧波平衡器出現任何損壞的症狀,您可能會好奇在能夠前往維修店之前繼續駕駛汽車是否可以。答案基本上是不行的。能不駕駛就不駕駛,尤其是在諧波平衡器損壞的時候。在磨損或損壞的諧波平衡器下駕駛不僅會讓您面臨搖晃、不穩定的行駛狀況,這本身就很危險,而且還可能導致發動機嚴重損壞。

您得記住,諧波平衡器的作用在於吸收衝擊和振動,從而保持曲軸穩定。要是它沒法發揮這個功能,您的曲軸就會變得越來越不穩定。這可能會造成像蛇形皮帶損壞、發動機附件出故障以及發動機內部損壞之類的問題。雖說更換蛇形皮帶可能看起來花費不多,可要是更換損壞的滑輪和附件,像動力轉向泵、空調壓縮機還有交流發電機,那價格可能就高了。但跟您在諧波平衡器壞了還開車可能碰到的實際問題一比,這些都不算啥。隨着曲軸越來越多地嘎嘎作響,它很可能會出現應力裂縫和斷裂。它也可能開始對諸如主軸承和活塞等部件造成損壞。如果您的曲軸斷裂或出現裂縫,或者您對活塞和軸承等其他內部部件造成嚴重損壞,您可能會被迫支付發動機重建或完全更換的費用。這兩種選擇都很昂貴,因此您應儘快優先更換有故障的諧波平衡器,以避免不必要的費用。

考慮到您得趕緊更換壞了的諧波平衡器,您可能就想知道,換它貴不貴,自己能不能換。確切的更換價格將取決於您的位置、您的汽車品牌和型號以及您車輛的年齡等因素。然而,平均而言,這項服務的費用應在 350 美元至 600 美元之間。更換部件的價格從預算版本的約 50 美元到高性能部件的 200 美元以上不等。另一方面,機械師的人工費用將根據您訪問的店鋪而有所不同,但您應該預計它的費用在 100 美元至 300 美元左右。

雖說這並非是最昂貴的汽車維修工作,但也絕非是最便宜的。要是您想省點錢,可能就會好奇自己動手更換是否可行。首先,是的,您可以自己動手更換諧波平衡器。不過,還值得一提的是,更換諧波平衡器比某些最佳的汽車 DIY 項目要稍微複雜一點。雖說對於家庭機械師和經驗豐富的 DIY 愛好者而言,更換它相對簡單,但新手可能會感到棘手。也就是說,即使您是一個完全的汽車新手,只要掌握了正確的知識,您也可以完成諧波平衡器的更換。您只需記得再三確認自己有合適的工具、充足的工作空間以及足夠的時間,讓自己能以舒適的節奏進行操作——還有,別忘了買一份針對特定車輛的維修手冊來輔助您完成整個過程。