曲轴

07-30

1.曲轴的功用 及工作条件

曲轴的功用 是把活塞、连杆传来的气体力转变为转矩,用以驱动汽车的传动系统和发动机 的配气机构 以及其他辅助装置。

曲轴在周期性变化的气体力、惯性力及其力矩的共同作用下工作,承受弯曲和扭转交变载荷。因此,曲轴应有足够的抗弯曲、抗扭转的疲劳强度和刚度;轴颈应有足够大的承压表面和耐磨性;曲轴的质量应尽量小;对各轴颈的润滑应该充分。

2.曲轴材料

曲轴一般由45、40Cr、35Mn2等中碳钢和中碳合金钢模锻而成,轴颈表面经高频淬火或氮化处理,最后进行精加工。现代汽车发动机 广泛采用球墨铸铁曲轴。球墨铸铁价格便宜,耐磨性能好,轴颈不需硬化处理,同时金属消耗量少,机械加工量也少。为提高曲轴的疲劳强度,消除应力集中,轴颈表面应进行喷丸处理,圆角处要经滚压处理。

3.曲轴构造

曲轴基本上由若干个单元曲拐构成。一个曲柄销,左右两个曲柄臂和左右两个主轴颈构成一个单元曲拐。单缸发动机 的曲轴只有一个曲拐,多缸直列式发动机 曲轴的曲拐数与气缸数相同,V型发动机 曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。将若干个单元曲拐按照一定的相位连接起来再加上曲轴前、后端便构成一根曲轴。多数发动机 的曲轴,在其曲柄臂上装有平衡重。按单元曲拐连接方法 的不同,曲轴分为整体式和组合式两类。

 

4.曲拐布置与多缸发动机 的工作顺序

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,曲拐布置就只取决于发动机 工作顺序。在选择发动机 工作顺序时,应注意以下几点:

1)应该使接连作功的两个气缸相距尽可能的远,以减轻主轴承载荷和避免在进气行程中发生抢气现象。

2)各气缸发火的间隔时间应该相同。发火间隔时间若以曲轴转角计则称发火间隔角。在发动机 完成一个工作循环的曲轴转角内,每个气缸都应发火作功一次。对于气缸数为 i 的四冲程发动机 ,其发火间隔角应为720°/i,即曲轴每转720°/i 时,就有一缸发火作功,以保证发动机 运转平稳。

3)V型发动机 左右两列气缸应交替发火。

 

四冲程直列四缸发动机 的发火间隔角为720°/4=180°。4个曲拐在同一平面内。

 

发动机 工作顺序为1-3-4-2或1-2-4-3,其工作循环见表2-1和表2-2。

 

 

 

 

四冲程直列四缸发动机 工作循环表

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