汽车发动机构造与维修 课件 4.4 曲轴飞轮组的构造与检修

曲轴飞轮组的构造与检修本节内容CONTENTS曲轴飞轮组的构造01曲轴飞轮组的检修0201一、曲轴飞轮组的构造1.曲轴2.飞轮3.其它零部件1-起动爪2-起动爪锁紧垫片3-扭转减振器、带轮4-挡油片5-曲轴正时齿轮6-第一、六缸上止点记号7-圆柱销8-齿环曲轴飞轮组的组成：曲轴、飞轮等一、曲轴飞轮组的构造9-螺母10-黄油嘴11-连接螺栓12-中间轴承上下轴瓦13-主轴承上下轴瓦14、15-半圆键16-曲轴曲轴飞轮组的组成：曲轴、飞轮等一、曲轴飞轮组的构造功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为转矩对外输出；驱动配气机构和其他辅助装置。工作条件：承受周期性变化的气体压力、往复惯性力和离心力以及它们产生的弯矩、扭矩。要求：足够的刚度和强度；一定的耐磨性；很好的平衡。材料：优质中碳钢（45钢）或中碳合金钢（45Mn2、40Cr）模锻。（一）曲轴一、曲轴飞轮组的构造主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重、前端轴、后端凸缘。（一）曲轴—（1）曲轴的构造一、曲轴飞轮组的构造主轴颈：曲轴的支承部分。连杆轴颈：也叫曲柄销，用以安装连杆。曲柄：用来连接主轴颈和连杆轴颈。平衡重：平衡曲轴的离心力和离心力矩，有时还用来平衡一部分往复惯性力。曲轴前端：第一道主轴颈之前的部分。装有正时齿轮、皮带轮、封油装置等。曲轴后端：最后一道主轴颈之后的部分。有安装飞轮用的凸缘、封油装置。（一）曲轴—（1）曲轴的构造一、曲轴飞轮组的构造曲拐:一个连杆轴颈和它两端的曲柄，以及相邻两个主轴颈构成一个曲拐。（一）曲轴—（1）曲轴的构造一、曲轴飞轮组的构造曲轴由三部分组成：①曲轴的前端轴；②若干个曲拐；③曲轴后端凸缘。（一）曲轴—（1）曲轴的构造一、曲轴飞轮组的构造平衡重的作用：为了减轻主轴承的负荷，改善其工作条件，一般都在曲柄相反的方向设置平衡重。（一）曲轴—（1）曲轴的构造一、曲轴飞轮组的构造曲轴前端：第一道主轴颈之前的部分。装有正时齿轮、皮带轮、止推片等。前端还有油封装置。【注意】：甩油盘外斜面向后。（一）曲轴—（1）曲轴的构造一、曲轴飞轮组的构造曲轴后端：最后一道主轴颈之后的部分。有安装飞轮用的凸缘，还有封油装置。（一）曲轴—（1）曲轴的构造一、曲轴飞轮组的构造曲轴主轴承：（轴瓦，俗称大瓦）结构与连杆轴承相同。多为滑动轴承，分片式，以一定过盈装入轴承座孔中，采用的轴承合金有巴氏合金、铜铝合金和锡铝合金等。轴瓦的定位结构:轴瓦必须具有定位结构，使轴瓦在壳体中不能转动或侧移。两种结构:①定位唇②定位销（一）曲轴—（1）曲轴的构造一、曲轴飞轮组的构造曲轴的支承形式：全支承式；非全支承式对于全支承曲轴，直列式发动机曲轴的曲拐数等于气缸数，主轴颈数比气缸数多一个。

V形发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半，主轴颈数比气缸数的一半多一个。（一）曲轴—（2）曲轴的支承形式一、曲轴飞轮组的构造全支承式非全支承式曲轴的结构形式：整体式曲轴；组合式曲轴（其主轴承为滚动轴承，气缸体是隧道式的）。（一）曲轴—（3）曲轴的结构形式一、曲轴飞轮组的构造曲轴的轴向定位：目的：防止曲轴轴向窜动而破坏曲柄连杆机构各零件的正确相对位置。注意：曲轴只能有一处设置轴向定位装置，以保证曲轴受热膨胀时，允许其自由伸长。定位装置：推力轴承。装于某一道主轴承两侧。（一）曲轴—（4）曲轴的轴向定位一、曲轴飞轮组的构造①直列四缸：点火间隔角：720º／4=180º4个曲拐布置在同一平面内。点火次序：1-2-4-3或1-3-4-2（一）曲轴—（5）曲轴的点火间隔角和曲轴点火顺序表一、曲轴飞轮组的构造一、曲轴飞轮组的构造四缸发动机工作循环表：1-2-4-3曲轴转角（0）第一缸第二缸第三缸第四缸0—180作功压缩排气进气180—360排气作功进气压缩360—540进气排气压缩作功540—720压缩进气作功排气（一）曲轴—（5）曲轴的点火间隔角和曲轴点火顺序表②直列六缸：点火间隔角：720º／6＝120º6个曲拐分别布置在三个平面内，各平面夹角为120º点火次序：1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-5。一、曲轴飞轮组的构造（一）曲轴—（5）曲轴的点火间隔角和曲轴点火顺序表直列六缸发动机工作循环表：1-5-3-6-2-4曲轴转角（0）第一缸第二缸第三缸第四缸第五缸第六缸0—18060作功排气进气作功压缩进气120压缩排气180进气作功180—360240排气压缩300作功进气360压缩排气360—540420进气作功480排气压缩540作功进气540—720600压缩排气660进气作功720排气压缩③V形八缸：点火间隔角：7200／8=9004个曲拐布置在一个平面内或两个互相垂直的平面内。点火次序：1-8-4-3-6-5-7-2一、曲轴飞轮组的构造（一）曲轴—（5）曲轴的点火间隔角和曲轴点火顺序表一、曲轴飞轮组的构造V型八缸发动机工作循环表：1-8-4-3-6-5-7-2（一）曲轴—（5）曲轴的点火间隔角和曲轴点火顺序表其他类型：④直列五缸：点火间隔角：720º／5=144º，5个曲拐布置在五个纵向平面内。点火次序：1-2-4-5-3。⑤直列三缸、V型六缸：曲拐布置如同半截直列六缸曲轴。⑥V型十二缸：曲拐布置如同直列六缸曲轴一、曲轴飞轮组的构造（一）曲轴—（5）曲轴的点火间隔角和曲轴点火顺序表功用：吸收曲轴扭转振动的能量，消除曲轴的扭转振动。原理：摩擦式扭转减振器是使曲轴扭转振动的能量逐渐消耗于减振器内的摩擦，从而使振幅逐渐减小。（一）曲轴—（6）曲轴扭转减震器一、曲轴飞轮组的构造①橡胶式扭转减震器结构（一）曲轴—（6）曲轴扭转减震器一、曲轴飞轮组的构造②橡胶式扭转减震器原理将减振器圆盘用螺栓与曲轴带轮及轮毂紧固在一起，橡胶层与圆盘及惯性盘硫化在一起。当曲轴发生扭转振动时，力图保持等速转动的惯性盘便使橡胶层发生内摩擦，从而消除了扭转振动的能量，避免扭振。（一）曲轴—（6）曲轴扭转减震器一、曲轴飞轮组的构造功用：贮存作功行程中的一部分能量，用以在其他行程中克服阻力，带动曲柄连杆机构越过上、下止点。材料：灰铸铁制造，当轮缘的圆周速度超过50m／s时，要采用强度较高的球铁或铸钢制造。一、曲轴飞轮组的构造（二）飞轮—（1）结构结构：转动惯量很大的圆盘。外缘上压有一个齿环，供起动发动机用。飞轮上通常刻有第一缸点火正时记号，以便校准点火时间。（二）飞轮—（1）结构一、曲轴飞轮组的构造一、曲轴飞轮组的构造复习与思考1、曲轴上的平衡重有什么作用？2、曲轴上为什么要有扭转减振器？3、熟练作出发动机工作循环表。一、曲轴飞轮组的构造复习与思考曲轴转角（0）第一缸第二缸第三缸第四缸0—180180—360360—540作功540—720写出四缸发动机工作循环表：1-3-4-2一、曲轴飞轮组的构造复习与思考写出六缸发动机工作循环表：1-5-3-6-2-402二、曲轴飞轮组的检修1.曲轴的检修2.飞轮的检修（一）曲轴的检修二、曲轴飞轮组的检修曲轴的损伤：①轴颈的磨损；②曲轴弯曲与扭曲变形；③曲轴的裂纹与折断。检查前先用管道清浩器或合适的刷子清洁曲轴油道。检查曲轴键槽和螺纹，看有无损伤。（一）曲轴的检修—（1）曲轴轴颈磨损的检验二、曲轴飞轮组的检修曲轴轴颈磨损的影响：造成发动机冲击振动增大，机油压力过低。使用的仪器和量具：主要用外径千分尺检查。检查方法：应该在图中的2个位置和2个方向进行测量。（一）曲轴的检修—（1）曲轴轴颈磨损的检验二、曲轴飞轮组的检修曲轴主轴颈的测量连杆轴颈曲轴主轴颈二、曲轴飞轮组的检修数据处理：圆度误差用同一截面上不同方向最大直径与最小直径差值的一半做为圆度误差。圆柱度误差的数值是轴颈的任意截面、任意方向上所测得的最大直径与最小直径差值的一半。常见的维修方法：应按修理尺寸法进行磨削修整或进行振动堆焊、镀铬，然后再磨削至规定尺寸。（一）曲轴的检修—（1）曲轴轴颈磨损的检验二、曲轴飞轮组的检修（一）曲轴的检修—（2）曲轴的弯曲和扭曲变形检验使用的仪器和量具：主要用带表架的百分表检查。检查方法：用百分表的触头抵在中间主轴颈表面。数据处理：弯曲度误差用表上指针的最大与最小读数差值的一半。扭曲度误差数值是两个连杆轴颈的中心线在同一平面上的高度差。

曲轴弯曲的测量二、曲轴飞轮组的检修（一）曲轴的检修—（2）曲轴的弯曲和扭曲变形检验曲轴扭曲变形的检验：▲检验：将同平面内的两连杆轴颈转到水平位置，用百分表分别测量这两个连杆轴颈的高度差△A，最大值为扭曲度。二、曲轴飞轮组的检修（一）曲轴的检修—（3）曲轴轴承的检修曲轴主轴承座孔的检测方法：任意一个位置的3个方向。数据处理：圆度误差：取最大数据和最小数据的差值的一半。维修方法：可在轴承盖两端面堆焊加工。二、曲轴飞轮组的检修（一）曲轴的检修—（4）曲轴轴向间隙的检查与调整使用的仪器和量具：主要用带表架的百分表检查。检查方法：用百分表的触头抵在曲轴的前端面表面，撬动曲轴向后，调零，再撬动曲轴向前。数据处理：轴向间隙就是用表上指针的读数。维修方法：调整止推片的厚度。二、曲轴飞轮组的检修（一）曲轴的检修—（4）曲轴轴向间隙的检查与调整调整：间隙过大，曲轴工作时产生窜动，加速气缸磨损等；间隙过小，会使机件因受热膨胀而卡死。轴向间隙过小或过大时，通过更换不同厚度的止推垫片或推力轴承进行调整。二、曲轴飞轮组的检修使用的仪器和量具：主要用塑料间隙规检查。检查方法：清洁曲轴主轴颈、连杆轴颈、轴瓦和轴承盖，将塑料间隙规放置在曲轴轴颈上(不要将油孔盖住)，盖上轴承盖并按规定扭力拧紧螺栓。注意：不要转动曲轴。数据处理：径向间隙就是被压扁的塑料间隙规，和间隙条宽度相对照，查得间隙规宽度对应的间隙值。维修方法：对曲轴进行维修，并对轴承座和轴承进行更换。（二）飞轮的检修—（5）曲轴径向间隙的检查与调整二、曲轴飞轮组的检修（二）飞轮的检修—（5）曲轴径向间隙的检查与调整调整：间隙过小，阻力增大，加重磨损；间隙过大，曲轴上下敲击，且润滑油压力降低，曲轴表面过热并与轴瓦烧熔到一起。如果径向间隙不在规定的范围内，就要重新选配轴承。二、曲轴飞轮组的检修塑料间隙规曲轴轴承盖曲轴汽缸体曲轴径向间隙的测量（二）飞轮的检修—（5）曲轴径向间隙的检查与调整二、曲轴飞轮组的检修（一）曲轴的检修—（6）曲轴裂纹的检修检验方法：磁力探伤法——当磁力线通过被检测的零件时，零件被磁化。如零件表面有裂纹，裂纹部分的磁力线就会因裂纹的磁阻增大而折绕，使磁力线偏散形成磁极。在零件表面撒磁性铁粉，铁粉便被磁化吸附在裂纹处，从而呈现出裂纹的位置、形状和大小。浸油敲击法——将曲轴置于煤油中浸一会，取出后擦净表面并撒上白粉，分段用小锤轻轻敲击，如有明显的油迹出现，该处有裂纹。曲轴检验出裂纹，一般应更换曲轴。二、曲轴飞轮组的检修（二）曲轴的检修—（7）曲轴轴承的修理①轴承的耗损：磨损；合金疲劳剥落；轴承疲劳收缩及粘着咬死②曲轴