靜默軸(日語)サイレントシャフト,(英文)silent shaft)乃是日本三菱汽車開發並使用在自家直列二缸英语Straight-twin engine直列四缸引擎的一種平衡軸英语Balance shaft技術,具有商標專利

靜默軸示意圖

概要與歷史

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1960年代日本社會進入高度經濟成長的時期,當時三菱重工業決定將生產重心放在汽車這項產品。可是既有的生產線卻與其他公司出現決定性的差異,因為他們所擁有的生產線主要製造馬力較小的引擎,而非運動性能車或高級車使用的高馬力六汽缸引擎。因此當時的技術人員全力活用既存的生產線,開發出附有平衡軸的引擎。

靜默軸依據20世紀初期著名的工程師弗雷德里克·蘭徹斯特英语Frederick W. Lanchester的理論而加以改良,將兩根平衡軸的位置上下交錯,以及讓靜默軸的運轉速度比曲軸快兩倍[1],藉以消除引擎的振動,成為抑制振動與起振運動的裝置。這項技術具體來說,就是以靜默軸本身產生反向振動抵消引擎振動以達到完全平衡。

這項技術最早出現在1974年12月第三代三菱Minica F4所使用的直列二缸2G21型引擎上,翌年排氣量超過2,000c.c.的直列四缸4G5族引擎也依序採用。在1970年代至1980年代之間,此項技術和MCA-II成為三菱製引擎的代名詞,原廠在各車款的型錄上大肆宣傳這兩項技術[2]。靜默軸技術對於後來直列四缸引擎的設計手法造成深遠的影響,三菱後來允許飛雅特紳寶保時捷等公司使用其專利,應用在各家2,000c.c.以上的直列四缸引擎。此外,三菱也向當時具有業務合作關係的克萊斯勒(包含麾下之道奇普利茅斯汽車英语Plymouth (automobile))輸出引擎,在北美洲市場擴大銷售範圍。另外三菱也有提供附有靜默軸的引擎給現代汽車,所以在韓國市場也見得到其蹤跡。

2005年公開發表的新型三菱4B1族引擎日语三菱・4B1型エンジン則恢復成普通的平衡軸,因為靜默軸的專利就是在軸體本身掛上兩根平衡軸,但新引擎的平衡軸位置與形狀和原專利內容不同,故嚴格說來並不屬於靜默軸。再者,在靜默軸問世之前,各家車廠便已針對平衡軸進行研究發展,於是試圖改變平衡軸的位置與形狀以避免牴觸三菱專利。無法迴避三菱專利的部分,則透過個別協商談判來解決。譬如紳寶B234型英语Saab H engine引擎配置了和平衡軸不同的軸,保時捷則是以自家的聯合傳動器英语Transaxle技術和三菱進行交換授權協議英语Cross-licensing等。至於日本國內採用類似技術的,在直列二缸方面有富士重工業EK23型大發工業大發AB族引擎日语ダイハツ・AB型エンジン;直列三缸方面有速霸陸EF族引擎;直列四缸方面則有馬自達L3-DE型本田技研工業F22A型日產汽車QR25DE型日语日産・QRエンジン豐田汽車豐田AZ族引擎日语トヨタ・AZエンジン等。

優點

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這項技術使得小型車行駛起來也能擁有如同高級車般的靜肅性;和六汽缸引擎相比,熱效率較高故比較省油,較少的零件亦能節省成本。

缺點

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由於靜默軸從曲軸透過正時皮帶或正時鏈條接收驅動力而旋轉,確實會產生馬力的損耗,這也是所有平衡軸的缺點。此外,因為以曲軸2倍的速度旋轉,轉速過高時也極有可能燒壞。所以在運動賽事中也有人去除靜默軸,以避免馬力損耗及金屬軸承燒焦的問題[3]

內部連結

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外部連結

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參考資料

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  1. ^ 參看(日語)Webモーターマガジン:【昭和の名車134】三菱ギャランシグマはラグジュアリー性を打ち出した新時代のクルマ页面存档备份,存于互联网档案馆),第四段。
  2. ^ 參看1975年度三菱Galant GTO的型錄。
  3. ^ 參考(英文)《How to Build Max-Performance Mitsubishi 4g63t Engines》,Robert Bowen著,CarTech, Inc.出版,2008年12月19日,ISBN 978-1613250662