发动机曲轴是起到什么作用的？

发布日期：2024-06-14 06:51:37

曲轴：

曲轴是发动机中最重要的机件之一，其功用是承受活塞连杆组传来的气体压力转变为曲轴的转矩并对外输出，另外，曲轴还用来驱动发动机的配气机构及其他辅助装置（如发电机、风扇、水泵、动力转向泵、平衡轴机构等）。

曲轴飞轮组

1-皮带轮；2-曲轴正时齿形带轮；3-曲轴链轮；4-曲轴；5-曲轴主轴承（上）；6-飞轮；

7-转速传感器信号发生器；8、11-止推垫；9-曲轴主轴承（下）；10-曲轴主轴承盖

曲轴工作时，要承受周期性变化的气体压力、往复的惯性力和离心力、以及它们高速运转下的转矩和弯矩，易发生弯曲和扭转变形，因此，曲轴应有足够的强度和刚度，良好的耐磨性和良好的平衡。曲轴一般由中碳合金钢煅制而成，轴颈表面经高频淬火或氮化处理。上海桑塔纳发动机曲轴采用优质中碳钢模锻而成。奥迪JW型和玉柴YC6105QC型发动机采用了价格便宜、耐磨性好的高强度稀土球墨铸铁铸造而成。

1.曲轴的结构

所示，曲轴一般由前端、主轴颈、曲柄、平衡重、连杆轴颈和后端组成。由一个连杆轴颈和它左右主轴颈组成一个曲拐。曲轴的曲拐数取决于汽缸的数目和排列方式。单缸发动机的曲轴只有一个曲拐；直列式发动机曲轴的曲拐数等于汽缸数；V型发动机曲轴的曲拐数等于汽缸数的一半。

在曲轴的前端轴上安装有皮带轮、正时齿轮等，用于驱动水泵、配气机构等。曲轴的主轴颈安装在汽缸体主轴承座内，用于支撑曲轴。连杆轴颈用于安装连杆，曲柄连接主轴颈与连杆轴颈，为了平衡曲轴旋转时的离心力，在曲轴上设有平衡块。在曲轴的后端设有连接凸缘，通过螺栓将飞轮连接到曲轴上。为润滑连杆轴颈，从主轴颈向连杆轴颈钻有润滑油道。

整体式曲轴结构简单、质量轻、工作可靠，一般采用滑动轴承，为中、小型发动机所广泛使用。

2.曲拐的布置原则

曲轴的形状和各曲拐的相对位置主要取决于汽缸数、汽缸的排列形式和各缸的工作顺序。在安排发动机工作顺序时应尽量遵循如下规则：使连续作功的两缸尽可能相距远些，以减轻主轴承的负荷，避免在进气过程中发生相连两气门同时开启，出现“抢气”现象，影响发动机的充气效率。

（1）各汽缸的作功间隔角应该相等，以利于发动机运转平稳。在发动机完成一个工作循环的曲轴转角内，每个汽缸都应作功一次。对于汽缸数为i的四冲程发动机而言，作功间隔角为720°/i。即曲轴每转720°/i就应有一个缸作功，以保证发动机运转平稳。

（2）如果是V型发动机，则左右两列汽缸应交替作功。

3.常见的多缸发动机曲拐布置形式与工作顺序

（1）直列四冲程发动机曲轴曲拐的布置

直列四缸四冲程发动机作功间隔角是720°/4=180°，四个曲拐布置在同一个平面内，如图3-38所示。发动机工作顺序（或点火顺序）为1-3-4-2或1-2-4-3两种，其工作循环见表3-1和表3-2。

直列四缸四冲程发动机的曲拐布置简图

直列四冲程四缸发动机工作循环表

直列六缸四冲程发动机：作功间隔角为720°/6=120°，六个曲拐布置在互成120°夹角的三个平面内，如图所示。发动机工作顺序（或点火顺序）为1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-5，前者应用较为普遍，特别是国产汽车的六缸发动机的点火次序大多数采用这种工作顺序，其工作循环表见表

（2）V型排列四冲程发动机曲轴曲拐的布置 v

V型排列八缸四冲程发动机：作功间隔为720°/8=90°。曲拐的布置形式有两种：一种是四个曲拐布置在同一个平面内，与直列四缸发动机的曲拐布置形式完全一样；另一种是四个曲拐布置在互成90°夹角的两个平面内，如图3-40所示。发动机的工作顺序（或点火顺序）为1-8-4-3-6-5-7-2，这样的布置有利于发动机的平衡。其工作循环见表3-4。

4.曲轴的轴向定位

发动机工作时，曲轴经常受到离合器施加于飞轮的轴向力及其它力的作用，使曲轴产生轴向移动，从而使曲柄连杆机构的正确位置关系受到破坏。另外，曲轴工作时还会发生热胀冷缩变形，轴向尺寸发生变化。因此，必须采取轴向限位措施来保证曲轴的轴向位移量，使曲轴既有受热膨胀的余地，又不至于产生过大的轴向位移量。曲轴轴向限位措施通常用止推装置来实现的，且只能有一处设置轴向限位装置。

直列六缸四冲程发动机的曲拐布置简图

V型排列八缸发动机的曲拐布置简图

止推装置常用的有单面制有减磨合金层的半圆形的止推垫、带有翻边的曲轴主轴承和圆形的止推环有三种形式。图3-41是一种在曲轴中部利用止推垫限位的止推装置，止推垫是一个外侧有减摩合金层的半环状钢片，装在机体或主轴承盖的槽内，为防止止推垫的转动，止推垫上有凸起卡在槽内，止推垫有的使用4片，组成两个正圆限位，也有的使用2片限位，在使用这种止推垫时应注意，有减磨合金的一面应朝向曲轴。