项目7 汽缸体和曲柄连杆机构的拆解

1、任务1 汽缸体和曲柄连杆机构的拆解1 概述 1.1 功用 将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。1.2 组成 一、机体组（不动件） 气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖和气缸垫 二、活塞连杆组（运动件） 由活塞、活塞环、活塞销和连杆组成。三、曲轴飞轮组曲轴、飞轮、减振器1.3工作条件与受力分析发动机工作时，曲柄连杆机构直接与高温高压气体接触，曲轴的旋转速度又很高，活塞往复运动的线速度相当大，同时与可燃混合气和燃烧废气接触，曲柄连杆机构还受到化学腐蚀作用，并且润滑困难。可见，曲柄连杆机构的工作条件相当恶劣，它要承受高温、高压、高速和化学腐蚀作用。

2、 1.3.1 工作条件 高温,高压,高速, 化学腐蚀.1.3.2 受力分析 曲柄连杆机构受的力主要有：气压力FP ;往复惯性力Pj;旋转离心力Pc;摩擦力Fa)作功行程 b)压缩行程气体压力作用情况气体作用在缸套、活塞、活塞销和曲轴轴颈表面上的压力和作用点不断变化，造成各处磨损不均匀。 a)上半行程； b)下半行程 往复惯性力和离心力 活塞、活塞销和连杆小头的质量越大，曲轴转速越高，则往复惯性力也越大。它使曲柄连杆机构的各零件和所有轴颈受周期性的附加载荷，加快轴承的磨损；未被平衡的变化着的惯性力传到气缸体后，还会引起发动机的振动。 离心力Fc在垂直方向的分力Fcy与往复惯性力Fj方向总是一致的

3、，因而加剧了发动机的上下振动。离心力使连杆大头的轴瓦和曲柄销、曲轴主轴颈及其轴承受到另一附加载荷，增加了它们的变形和磨损。 摩擦力F指相互运动件之间的摩擦力，它是造成配合表面磨损的根源。在活塞和气缸壁，连杆主轴径和主轴承，活塞销和销座等配合副表面都存在摩擦力。 上述各种力作用在曲柄连杆机构的相关零件上，使它们受到压缩、拉伸、弯曲和扭转等不同形式的载荷。机体组由气缸体+曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖、气缸垫组成。 2 机体组的构造与维修曲轴箱曲轴箱气缸垫气缸垫气缸盖气缸盖气缸气缸油道和油道和水道水道油底壳油底壳气缸体气缸体2.1气缸体与曲轴箱 2.1.1气缸体的基本结构气缸体是构成发动机的骨架，

4、是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。因此，气缸体必须要有足够的强度和刚度。图 气缸体1-曲轴支乘孔 2-机体 3-气缸 4-水道 结构简单、加工容易，但发动机长度和高度较大。多用于六缸以下的发动机气缸的排列形式缩短了机体的长度和高度，增加了刚度，减轻了发动机重量；形状复杂，加工困难。如君威，帕萨特及奥迪等，多用于八缸以上发动机高度小，总体布置方便。多用于发动机中置式客车直（单）列式V型式对置式2.1.2. 气缸的排列形式2.1.3. 曲轴箱的型式（1）平分式 定义：主轴承座孔中心线位于曲轴箱分开面上。 特点：刚度小，前后端呈半圆形，与油底壳

5、接合面的密封较困难。 应用：中小型发动机。（2）龙门式 定义：主轴承座孔中心线高于曲轴箱分开面。 特点：刚度较大，油底壳前后端为一平面，密封简单可靠。 应用：大中型发动机。 Santana：龙门式（曲轴轴线在气缸体下平面之上）（3）隧道式 定义：主轴承座孔不分开。 特点：刚度最大，主轴承同轴度易保证，主轴承用滚动轴承。 应用：负荷较大的柴油机。 2.1.4油底壳 1.功用：贮存和冷却机油并封闭曲轴箱。 2.构造： （1）用薄钢板冲压而成。 （2）内部设有稳油挡板，以防止汽车振动时油底壳油面产生较大的波动。 （3）最低处有放油塞曲轴箱与油底壳之间有密封衬垫。 桑塔纳发动机油底壳桑塔纳发动机油底壳

6、2.1.5气缸套 1.目的 解决成本与寿命之间的矛盾。 气缸内镶了用耐磨的高级铸铁材料制成的气缸套，而缸体则可用价廉的普通铸铁或质量轻的铝合金制成，这样，既延长了使用寿命，又节省了好材料。 2. 型式 干式、湿式干式、湿式 （1）干式缸套13mm 定义：其外表面不直接与冷却水接触。 特点：1)壁厚较薄（1mm3mm）；2)与缸体承孔过盈配合；3)不易漏水漏气。 13mm强度和刚度都较好，加强度和刚度都较好，加工复杂，拆装不便，散工复杂，拆装不便，散热不良热不良。 （2）湿式缸套 定义：其外表面直接与冷却水接触。特点： 1)壁厚较厚（59mm）； 2)散热效果好； 3)易漏水漏气； 4)易穴蚀

7、59mm0.050.15mm散热良好、散热良好、冷却均匀、冷却均匀、加工容易。加工容易。 强度和刚强度和刚度不如干度不如干缸套，易缸套，易漏水。漏水。湿式缸套外壁与冷却液接触的表面被破坏成一些针状的孔洞，这些孔洞逐渐扩大、加深，最后形成深孔或裂纹； 定位： 1）径向：靠上下两个凸出的、与气缸体间为动配合的圆环带A和B。 2）轴向：利用缸套上部凸缘与缸体相应的台阶。0.050.15mmAB密封： 上部：缸套顶面高出缸体0.05mm0.15mm，当气缸盖螺栓拧紧后，缸套与缸体凸台接合处、缸套与缸垫接合处，承受较大的压紧力。0.050.15mm下部：13个耐热耐油的橡胶密封圈为了保证密封效果，为了保

8、证密封效果，气缸套的正确安装气缸套的正确安装组成：活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴承等气环气环油环油环活塞销活塞销活塞活塞连杆连杆连杆螺栓连杆螺栓连杆轴瓦连杆轴瓦连杆盖连杆盖 3 活塞连杆组的构造与维修3.1活塞3.1.1功用 1.与气缸盖、气缸壁等共同组成燃烧室；2.承力传力：承受气体压力，并将此力传给连杆，以推动曲轴旋转。 3.1.2工作条件 高温、散热条件差；顶部工作温度高达600700K，且分布不均匀；高速，线速度达到10m/s， 承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达35MPa（汽油机）的压力，使之变形，破坏配合联结。 3.1.3材料要求活塞应具活塞应具备的特点备的特点 A A 刚

9、度和强度应足够大，传力可靠。刚度和强度应足够大，传力可靠。 B B 导热性能好，耐高压、高温、磨损导热性能好，耐高压、高温、磨损 C C 质量较小，尽可能减少往复惯性力质量较小，尽可能减少往复惯性力 D D 耐热的活塞顶及弹性的活塞裙耐热的活塞顶及弹性的活塞裙 E E 活塞与气缸壁间有较小的摩擦系数活塞与气缸壁间有较小的摩擦系数汽车发动机活塞广泛采用铝合金铝合金。其特点为： 1.质量小（约为铸铁活塞的50%70%）； 2.导热性好（约为铸铁的三倍）； 3.热膨胀系数大。低速柴油机：铸铁和耐热钢。3.1.活塞组成根据其作用，活塞可分为顶部、环槽部（头部）、裙部和活塞销座四部分。销座1.1.顶部顶

10、部是燃烧室的组成部分，用来承受气体压力。是燃烧室的组成部分，用来承受气体压力。汽油机活塞的顶部形状有：汽油机活塞的顶部形状有：（1）平顶：受热面积小，广泛采用。）平顶：受热面积小，广泛采用。（2）凸顶：与半球形燃烧室配用。）凸顶：与半球形燃烧室配用。（3）凹顶：高压缩比发动机为了防止碰撞气）凹顶：高压缩比发动机为了防止碰撞气门，也可用凹坑的深度来调整压缩比。门，也可用凹坑的深度来调整压缩比。 汽油机活塞顶部 柴油机活塞顶部 头部头部 2. 2. 活塞头部活塞头部 位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。1 1、承受气体压力。、承受气体压力。 2 2、安装

11、活塞环、与活塞环一起密封气缸。、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸。 3 3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。 作用：作用：工作条件最工作条件最恶劣，应离恶劣，应离顶部远些。顶部远些。活塞头部 环槽：环槽：用来安装气环和油环，一般气环槽有23个，油环槽为一个。 隔热槽：隔热槽：活塞顶面和燃气接触，使活塞头部温度过高，导致气环损坏，造成漏气，因此有的发动机的活塞在第一到环的上方开一条隔热槽，改变热流方向，降低第一道环的温度。 护圈：护圈：保护环槽，防止高温下损坏，一般为热负荷较高的发动机采用。护圈的材料一般为耐热且膨胀系数与铝合金接近的高锰奥氏体铸铁。

12、 3.3.活塞裙部活塞裙部 位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。孔。 作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力，防治破坏油膜。压力，防治破坏油膜。裙裙部部4.4.活塞销座活塞销座 用以安装活塞销。在销座孔两端有卡环槽，用以安装用以安装活塞销。在销座孔两端有卡环槽，用以安装卡环。卡环。 3.1.5 活塞的变形及采取的相应措施 1. 变形原因：机械变形（侧压力和气体压力）和热变形 。 机械变形：活塞在气体压力和侧压力的作用下，其裙部直径在活塞销轴线方向上增大。 热变形

13、是指活塞销座处金属堆积，并在受热后膨胀致使裙部直径在活塞销轴线方向增加。 两种变形的最后结果：活塞工作时产生机械变形和热变形，使活塞裙部横断面变成长轴在活塞销轴线方向上的椭圆。 2.变形规律 （1）活塞的热膨胀量大于气缸的膨胀量，使配）活塞的热膨胀量大于气缸的膨胀量，使配缸间隙变小。因活塞温度高于气缸壁，且铝合金的缸间隙变小。因活塞温度高于气缸壁，且铝合金的膨胀系数大于铸铁；膨胀系数大于铸铁； （2）活塞自上而下膨胀量由大而小。因温度上）活塞自上而下膨胀量由大而小。因温度上高下低，壁厚上厚下薄；高下低，壁厚上厚下薄； （3）裙部周向近似椭圆形变化，长轴沿销座孔）裙部周向近似椭圆形变化，长轴沿销

14、座孔轴线方向。因销座处金属量多而膨胀量大，以及侧轴线方向。因销座处金属量多而膨胀量大，以及侧压力作用的结果。压力作用的结果。 3. 结构措施 （1） 活塞纵断面制成上小下大的截锥形。 图 活塞头部形状示意图 图 锥形裙部活塞示意图 为了使活塞在正常温度下与气缸壁间保持有比较均匀的间隙，以免在气缸内卡死或引起局部磨损，采取以下措施：（2） 活塞横断面制成椭圆形，长轴垂直于销座孔轴线方向，即侧压力方向。 图2-23 椭圆活塞示意图 （3） 销座处凹陷0.5mm1.0mm。（4） 裙部开绝热膨胀槽（“T”形或形槽），其中横槽叫绝槽，竖槽叫膨胀槽。 开槽活塞 （5）采用双金属活塞：即在活塞裙部或销座内

15、嵌铸入钢片，以减少裙部的膨胀量。 1） 恒范钢片式：活塞销座通过恒范钢片与裙部相连，而恒范钢片（含镍33%36%）的膨胀系数仅为铝合金的十分之一。这样，使裙部膨胀量大为减少。 恒范钢片活塞 2） 自动调节式：膨胀系数小的低碳钢片贴在销座铝层的内侧，依靠钢片的牵制作用，及钢片与铝壳之间的双金属效应来减小裙部侧压力方向的膨胀量。 图2-26 自动调节式活塞 3） 筒形钢片式：浇铸时，将钢筒夹在铝合金中，冷凝时钢筒内外侧的铝合金分别产生“收缩缝隙”和拉应力。工作时因要先消除“收缩缝隙”和拉应力而膨胀量减小。 镶筒形钢片活塞 3.1.6 偏置销座偏置销座 1. 定义：活塞销座定义：活塞销座朝向承受作功

16、侧压力朝向承受作功侧压力的一面的一面（图示左侧）偏移（图示左侧）偏移1mm2mm。 2. 作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击。作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击。 3. 原理原理 因销座偏置，在接近上止点时，作用在活塞销座因销座偏置，在接近上止点时，作用在活塞销座轴线以右的气体压力大于左边，使活塞倾斜，裙部下轴线以右的气体压力大于左边，使活塞倾斜，裙部下端提前换向。而活塞在越过上止点，侧压力反向时，端提前换向。而活塞在越过上止点，侧压力反向时，活塞才以左下端接触处为支点，顶部向左转（不是平活塞才以左下端接触处为支点，顶部向左转（不是平移），完成换向。移），完成换向。 可见偏置销座使活塞换向分成

17、了两步可见偏置销座使活塞换向分成了两步: 第一步是在气体压力较小时进行，且裙部弹性第一步是在气体压力较小时进行，且裙部弹性好，有缓冲作用；好，有缓冲作用； 第二步虽气体压力大，但它是个渐变过程。为第二步虽气体压力大，但它是个渐变过程。为此，两步过渡使换向冲击力大为减弱。此，两步过渡使换向冲击力大为减弱。 3.2 3.2 活塞环活塞环 活塞环是具有弹性的开口环，有气环和油环之分。 . .功用功用 气环的是保证气缸与活塞间的密封密封性，防止漏气，并且要把活塞顶部吸收的大部分热量传给传给气缸壁，由冷却水带走。油环起布油和刮油布油和刮油的作用，下行时刮除气缸壁上多余的机油，上行时在气缸壁上铺涂一层均匀

18、的油膜。这样既可以防止机油窜入气缸燃烧掉，又可以减少活塞、活塞环与气缸壁的摩擦阻力，此外，油环还能起到封气的辅助作用。 2.2.工作条件工作条件 活塞环在高温、高压、高速和润滑极其困难的条件下工作，尤其是第一道环最为困难，长期以来，活塞环一直是发动机上使用寿命最短的零件。 3.3.材料材料 因此，要求活塞环弹性好，强度高、耐磨损。目前广泛采用的活塞环材料是合金铸铁(在优质灰铸铁中加入少量铜、铬、钼等合金元素)，第一道环镀铬，其余环一般镀锡或磷化。3.2.13.2.1活塞环的间隙活塞环的间隙 活塞环有三隙，即端隙、侧隙和背隙 （1）端隙1：又称开口间隙，是活塞环装入气缸后开口处的间隙。一般为0.

19、25mm0.50mm； （2）侧隙2： 又称边隙，是环高方向上与环 槽 之 间 的 间 隙 。 第 一 道0.04mm0.10mm；其它气环0.03mm0.07mm。油环一般侧 隙 较 小 ， 0 . 0 2 5 m m 0.07mm；（3）背隙3：是活塞环装入气缸后，活塞环背面与环槽底部的间隙。0.5mm1mm； 233.2.2 气环的密封原理 （1）第一密封面的建立 环在自由状态下，环外径缸径，装缸后在其弹力P0作用下与缸壁压紧，形成第一密封面。第一密封面 （2）第二密封面的建立 活塞环在运动时产生惯性力Pj，与缸壁间产生摩擦力F，以及侧隙有气体压力P1，在这三个力的共同作用下，使环靠在环

20、槽的上侧或下侧，形成第二密封面。第二密封面PjFP1 （3）气环的第二次密封）气环的第二次密封 窜入背隙和侧隙的气体，使环对缸壁和环窜入背隙和侧隙的气体，使环对缸壁和环槽进一步压紧，加强了第一、二密封面的密槽进一步压紧，加强了第一、二密封面的密封。封。3.2.3.3.2.3.活塞环的泵油作用及危害活塞环的泵油作用及危害原因：（1）存在侧隙和背隙；（2）环运动时在环槽中靠上靠下。 现象 当活塞带着环下行（进气行程）时，环靠在环槽的上方，环从缸壁上刮下的润滑油充入环槽下方；当活塞又带着环上行（压缩行程）时，环又靠在环槽的下方，同时将油挤压到环槽上，如此反复，就将润滑油泵到活塞顶。 泵油的危害 （1

21、）增加了润滑油的消耗； （2）火花塞沾油不跳火； （3）燃烧室积炭增多，燃烧性能变坏； （4）环槽内形成积炭，挤压活塞环而失去密封性； （5）加剧了气缸的磨损。 3.2.43.2.4气环的断面形状气环的断面形状（1）矩形环）矩形环 结构简单，与缸壁接触面积大，散热结构简单，与缸壁接触面积大，散热好，但易泵油。好，但易泵油。矩形断面（2）锥形环）锥形环 1）特点：与缸壁线接）特点：与缸壁线接触，有利于密封和磨合。下触，有利于密封和磨合。下行有刮油作用，上行有布油行有刮油作用，上行有布油作用，并可形成楔形油膜。作用，并可形成楔形油膜。 2）安装注意：）安装注意： 锥角朝下（在环端有向锥角朝下（在环

22、端有向上或上或TOP等标记）；等标记）； 锥形环传热性差，常装锥形环传热性差，常装到第二、三道环槽上。到第二、三道环槽上。 安装时，不能装反，否安装时，不能装反，否则会引起机油上窜。则会引起机油上窜。(0.51.5)（3）扭曲环）扭曲环 将矩形环将矩形环内圆上方内圆上方或或外圆下方外圆下方切成台阶或倒角而成。切成台阶或倒角而成。 扭曲原理：当活塞环装入气缸后，环受到压缩产生弯曲变扭曲原理：当活塞环装入气缸后，环受到压缩产生弯曲变形，断面中性层以外产生拉应力、中性层以外产生压应力，由于形，断面中性层以外产生拉应力、中性层以外产生压应力，由于中性层内外断面不对称，使拉力和压力不在同一平面内，从而形

23、中性层内外断面不对称，使拉力和压力不在同一平面内，从而形成力偶成力偶M，在力偶的作用下，活塞环发生微量的扭曲变形。，在力偶的作用下，活塞环发生微量的扭曲变形。 正扭曲环：扭曲成碟子形。包括内圆上边缘切槽及外圆下边缘切槽的气环； 反扭曲环：扭曲成盖子形。内圆下边缘切槽的气环。 正扭曲环反扭曲环1）特点）特点具有锥形环的特点；具有锥形环的特点；减小了泵油作用减小了泵油作用；进气、压缩和排气行程：环扭曲，消进气、压缩和排气行程：环扭曲，消除泵油现象，减轻磨损除泵油现象，减轻磨损;作功行程：燃气压力作用使环不再扭作功行程：燃气压力作用使环不再扭曲，与矩形环相同曲，与矩形环相同，两个密封面达到完全接两个

24、密封面达到完全接触，利于散热。触，利于散热。 2）安装）安装 内上切扭曲环装入第一道环槽，外下切内上切扭曲环装入第一道环槽，外下切扭曲环装入第二、三道环槽。扭曲环装入第二、三道环槽。 （4）桶形环 其特点为： 1）环的外圆面为凸圆弧形； 2）环面与缸壁圆弧接触，避免了棱角负荷；环上下运动时，均能形成楔形油膜。将环浮起，减轻环与气缸壁的磨损 。 ）其密封性、磨合性、对气缸表面的适应性都比较好 ）凸圆弧表面加工困难 （5）梯形环 断面为梯形，抗粘结性好，避免环被粘结而折断侧向力换向活塞左右摆动时，梯形环的侧隙发生变化，将环槽中的胶质挤出作功行程中，燃气径向压力加强了环的密封 缺点：上下面精磨工艺复

25、杂 3.2.气环切口形状直角型：工艺性好，密封性差阶梯形：密封性好，工艺性差斜切口：密封性和工艺性介于上述二者之间3.2.6 油环 1、作用、作用 刮油刮油 、油环刮油原理、油环刮油原理 在油环径向方向开有贯穿的油在油环径向方向开有贯穿的油孔或油槽，在活塞的油环槽内和环孔或油槽，在活塞的油环槽内和环岸上开有许多排小孔和斜孔。岸上开有许多排小孔和斜孔。 当活塞下行时，刮下的油通过当活塞下行时，刮下的油通过油环径向槽内的小孔或狭缝和环岸油环径向槽内的小孔或狭缝和环岸上的斜孔流入机体内。上的斜孔流入机体内。 当活塞上行时，活塞环都贴在当活塞上行时，活塞环都贴在环槽下侧面，使气环与油环间的机环槽下侧面

26、，使气环与油环间的机油通过活塞环槽上的排油孔流入机油通过活塞环槽上的排油孔流入机体内。体内。 、类型、类型（1）槽孔式油环）槽孔式油环 刮油靠油环自身弹力、外圆面加工环形集油槽、结构简刮油靠油环自身弹力、外圆面加工环形集油槽、结构简单加工容易成本低单加工容易成本低 （）槽孔撑簧式油环（）槽孔撑簧式油环 槽孔式油环内圆面加装撑簧、增大接触压力提高刮油能槽孔式油环内圆面加装撑簧、增大接触压力提高刮油能力耐久性力耐久性 （）组合式（）组合式 由上下刮油片和产生径向、轴向弹力的衬簧组成。 3.3 3.3 活塞销活塞销（一）作用 连接活塞和连杆，并传递活塞的力给连杆。 （二）结构 用低碳钢或低碳合金钢制

27、成的厚壁管状体。 两段截锥形两段截锥形 两段截锥、一段圆柱组合形两段截锥、一段圆柱组合形 圆柱形圆柱形（三）连接方式(与活塞销连接方式) 1.全浮式 （1）结构 青铜衬套（连杆衬套）以一定的过盈压入小头内部，工作时，活塞销可以在小头内作活塞销可以在小头内作一定角度的摆动，而且还可在一定角度的摆动，而且还可在活塞销座孔内摆动。活塞销座孔内摆动。 全浮式活塞销的连接方法，使活塞销磨损均匀，为防止活塞销两端刮伤气缸壁，在活塞销孔外侧装置活塞销档圈（卡环） 2.半浮式 活塞销只在活塞销孔内转动，在小头孔内不转(过盈）。用螺栓将活塞销夹紧在连杆小头孔内3.4 3.4 连杆连杆 3.4.1 功用： 将活塞

28、的力传给曲轴，变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动。 3.4.2 组成： 连杆组由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等组成。3.4.3 构造 1.小头：用来安装活塞销，以连接活塞。 2.杆身：常做成“工”字形断面。 3.大头：与曲轴的连杆轴颈相连。大头一般做成分开式，即连杆体大头和连杆盖 4.喷油孔 有的连杆的大头面对气缸主承压面的一侧，钻一喷油孔（1mm1.5mm），以润滑气缸主承压面。 3.5 3.5 连杆轴承（俗称小瓦）连杆轴承（俗称小瓦） 3.5.1作用 保护连杆轴颈及连杆大头孔。3.5.2组成 由钢背和减磨层组成。钢背由1mm3mm的低碳钢制成。减磨层为0.3mm0.7mm的减磨合金，层

29、质较软能保护轴颈。3.5.3 轴瓦的定位 连杆轴瓦上制有定位凸键，供安装时嵌入连杆大头和连杆盖的定位槽中，以防轴瓦前后移动或转动，有的轴瓦上还制有油孔，安装时应与连杆上相应的油孔对齐。4 曲轴飞轮组 曲轴飞轮组由曲轴曲轴、飞轮飞轮、减振器减振器等组成。 起动爪起动爪正时齿轮正时齿轮皮带轮皮带轮扭转减振器扭转减振器飞轮飞轮曲轴曲轴4.14.1曲轴曲轴 4.1.1 功用功用 1.把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。 2.驱动配气机构及其它附属装置。 4.1.2 工作条件工作条件 受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交变载荷的冲击。 4.1.3 材料材料 大多采用优质中碳钢（汽）、或中合金碳

30、钢（柴） 。有的采用球墨铸铁。前端轴前端轴连杆轴颈连杆轴颈曲轴轴颈曲轴轴颈后端轴后端轴平衡重平衡重曲拐曲拐曲柄曲柄4.1.4 构造构造 曲轴包括前端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡前端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重、后端轴重、后端轴等，一个连杆轴颈和它两端的曲柄及主轴颈构成一个曲拐曲拐。1.曲轴分类曲轴分类 （1 1）按单元曲拐连接方式分类）按单元曲拐连接方式分类 a.整体式整体式 常用，各单元曲拐锻制或铸造成一个整体的曲轴。工作可靠，质量轻，结常用，各单元曲拐锻制或铸造成一个整体的曲轴。工作可靠，质量轻，结构简单。构简单。 b.组合式组合式 常用于连杆大头为整体式的小型汽油机和以滚动轴承

31、作为曲轴主轴承的发常用于连杆大头为整体式的小型汽油机和以滚动轴承作为曲轴主轴承的发动机上。动机上。 由单元曲拐组合装配而成的曲轴。单元曲拐便于制造，使用中损坏可以更由单元曲拐组合装配而成的曲轴。单元曲拐便于制造，使用中损坏可以更换，不必将整根轴报废，但拆装不便。换，不必将整根轴报废，但拆装不便。（2 2）按主轴颈数分类）按主轴颈数分类a. a. 全支承全支承在相邻的两个曲拐间都有主轴颈的曲轴。优点是抗弯能力强，但主在相邻的两个曲拐间都有主轴颈的曲轴。优点是抗弯能力强，但主轴颈多，加工表面多，曲轴长。（如上述的整体式曲轴）轴颈多，加工表面多，曲轴长。（如上述的整体式曲轴） b. b.非全支撑曲轴

32、非全支撑曲轴 主轴颈数少于全支撑的曲轴，其优缺点与全支撑曲轴相反。主轴颈数少于全支撑的曲轴，其优缺点与全支撑曲轴相反。曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个曲轴的主轴颈数少于或等于气缸数曲轴的主轴颈数少于或等于气缸数 主轴颈与主轴承间的润滑油来自于气缸体的润滑油道，最终从发主轴颈与主轴承间的润滑油来自于气缸体的润滑油道，最终从发动机润滑系统而来动机润滑系统而来; ; 连杆轴颈与连杆轴承间的润滑油通过曲轴中的油道来自于主轴颈连杆轴颈与连杆轴承间的润滑油通过曲轴中的油道来自于主轴颈与主轴承间的润滑油与主轴承间的润滑油. . 2.曲轴润滑曲轴润滑.曲轴平衡重曲轴平衡重（1）曲轴

33、平衡重的作用）曲轴平衡重的作用 旋转惯性力及其力矩：F1=F2 ;F3=F4；M1-2=M3-4 旋转惯性力及其力矩：M1-2、M3-4造成曲轴弯曲载荷，需在曲柄相反方向附加平衡重 （2）平衡重作用方法）平衡重作用方法完全平衡法完全平衡法：每个曲柄臂设有平衡重；平衡重数量多，曲轴质量增加，工艺性变差；分段平衡法分段平衡法：部分曲柄臂设有平衡重 （3）平衡重形状及安装方法）平衡重形状及安装方法平衡重形状平衡重形状：多为扇形，使其重心远离曲轴回转中心；以较小质量获得较大旋转惯性力平衡重安装方法平衡重安装方法：与曲柄臂锻或铸成一体（图左）；单独制成零件，用螺栓紧固在曲柄臂上（图中、右） . .曲拐布

34、置与发动机工作顺曲拐布置与发动机工作顺序序 各曲拐的相对位置或曲拐布置取决于各曲拐的相对位置或曲拐布置取决于气缸数、气缸排列形式和发动气缸数、气缸排列形式和发动机工作顺序机工作顺序。当气缸数和气缸排列形式确定之后，曲拐布置就取决于。当气缸数和气缸排列形式确定之后，曲拐布置就取决于发动机工作顺序。在选择发动机工作顺序时，应注意以下几点：发动机工作顺序。在选择发动机工作顺序时，应注意以下几点： 应该使连接做功的两个气缸相距尽可能远，以减轻主轴承载荷和避应该使连接做功的两个气缸相距尽可能远，以减轻主轴承载荷和避免在进气行程中发生抢气现象免在进气行程中发生抢气现象各缸发火的间隔时间应该相同各缸发火的间

35、隔时间应该相同V型发动机左右两列气缸应交替发火型发动机左右两列气缸应交替发火 （1）直列四缸发动机工作循环）直列四缸发动机工作循环发火间隔角为：720/4180工作顺序为：1243或1342 （2）直列六缸发动机工作循环）直列六缸发动机工作循环发火间隔角为：720/6120工作顺序为：153624 或142635 （3）V8发动机工作循环发动机工作循环发火间隔角为：720/890工作顺序为：R1-L1-R4-L4-L2-R3-L3-R2 或 L1-R4-L4-L2-R3-R2-L3-R1 6 6曲轴的轴向限位曲轴的轴向限位( (防止曲轴的轴向窜动防止曲轴的轴向窜动) )通常是通过在曲轴的前部、中部或后部安装通常是通过在曲轴的前部、中部或后部安装止推轴承止推轴承来实现的来实现的（翻边轴瓦）；或（翻边轴瓦）；或单面制成减磨合金层止推片单面制成减磨合金层止推片主轴颈主轴颈止推轴承止推轴承止推轴承止推轴承连杆轴颈连杆轴颈主轴承盖主轴承盖止推片止推片: 半环状钢片半环状钢片4.4.曲轴扭转减震器曲轴扭转减震器 4.4. .曲轴扭转减震器的