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為什麼機械都以旋轉出力？引擎沒有飛輪會怎樣？

2017.02.05　 作者：OPTION 　

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能將活塞的往復運動轉換成迴轉運動，曲軸機構絕對是幕後推手。雖然活塞執行的往復運動能產生很大推力，但輪胎畢竟是滾動行駛，動力要傳到輪胎的過程必須全部轉成迴轉運動才行。很多運動方式的巧妙轉換在機械裡頭很常見。以單車的腳踏板為例，腳往下踩的時候，可看成活塞連桿作直線運動，迫使鏈輪齒作旋轉。腳踏板降到最低點時，另一隻腳往下踩並牽引最低點上去，連續重複動作使鏈輪齒不斷旋轉，如同曲軸機構一直翻轉運動形式。

當轉速3400rpm時，曲軸沒有飛輪的話扭力波動非常大，會使輪胎無法順利滾動，車子一快一慢的前進。有飛輪助陣，同樣在3400rpm扭力曲線的擺動幅度小很多，至少不會掉入負值。

單汽缸就可以構成引擎，若要組多汽缸的話曲軸必須加長，所帶來的物理問題也令人煩惱。想像一下，四缸引擎運作時，四組活塞持續對曲軸施的平均扭轉力差不多400kg，接近六個70kg的成年男性不斷的在橫梁上跳，負擔極大。因此曲軸銷會裝置配重來取得平衡。若從最外緣的活塞動力行程依序進入會扭曲曲軸，在曲軸設計上盡可能分散動力行程的順序，確保曲軸受力平均，故活塞作動順序被稱『點火順序』。不過，曲軸每一次的迴轉，每個汽缸的迴轉速度會有落差，迴轉就會不順暢。所以曲軸旁得加裝一個金屬圓盤的飛輪，利用其迴轉產生的慣性力去抑制汽缸的迴轉速度，讓引擎轉速較為平順，車子才能走得很順！

 
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