项目二 课题三 曲轴飞轮组（课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（武汉大学出版社）

课题一 机体组件 课题二 活塞连杆组 课题三 曲轴飞轮组 目录 CONTENTS 1 曲轴飞轮组主要由曲轴和飞轮以及其他不同作用的零件和附件组成。其零件和附件的种类和数量取决于发动机的结构和性能要求。图2-34所示为桑塔纳2000GSi轿车AJR发动机曲轴飞轮组的组成。 课题三 曲轴飞轮组 2 一、曲轴 曲轴的作用是把活塞连杆组传来的气体压力转变为转矩，把活塞的往复运动变为旋转运动，并对外输出，同时还驱动发动机的配气机构和其他辅助装置（如发电机、水泵和机油泵等）。 曲轴在工作中受到周期性变化的气体压力、活塞连杆等运动件的往复惯性力、旋转运动件的惯性力及力矩的作用。这些交变载荷会引起曲轴的振动和疲劳破坏，同时在曲轴轴颈与轴承之间造成严重磨损，因此要求曲轴具有足够的强度和刚度。特别是曲柄部分的强度。若刚度不足，曲轴的挠曲变形大，会使活塞、连杆和轴承等工作条件恶化。同时要求轴颈表面有良好的润滑和耐磨性，质量要轻。曲轴一般用优质中碳钢或合金钢锻造而成，轴颈表面经精加工和热处理。为了节约钢材、降低成本，近年来也用高强度的球墨铸铁来铸造曲轴。 3 1．曲轴的构造 曲轴的结构形式可分为整体式与组合式两大类。整体式曲轴是将曲轴做成一个整体零件。它的优点是具有较高的强度和刚度，结构紧凑，质量轻，中、小型发动机广泛采用整体式曲轴。图2-35所示为整体式曲轴基本结构。组合式曲轴是将曲轴分成若干个零件分别进行加工，然后组装在一起，构成完整的曲轴。其优点是加工方便，便于系列产品通用，缺点是强度和刚度较差，装配较复杂。 4 （1）前端轴。 曲轴的构造 曲轴第一道主轴颈之前的部分是前端轴，它用以安装正时齿轮（或正时齿形带轮或链轮）、皮带轮等。为防止机油外漏，在曲轴前端装有油封；为减小扭转振动，曲轴前端还装有扭转减振器。 （2）主轴颈。 主轴颈是曲轴的支撑部分，整个曲轴通过主轴颈安装在缸体主轴承座孔中的轴承上。按曲轴主轴颈的数目多少，可以把曲轴分为全支撑曲轴和非全支撑曲轴。 （3）连杆轴颈。 曲轴和连杆相连的部分是连杆轴颈,也叫做曲柄销，用以安装连杆大头。在直列式发动机上，连杆轴颈数与汽缸数相同。在V型发动机上，一个连杆轴颈安装两个连杆，故连杆轴颈数为汽缸数的一半。 5 （4）曲柄。 曲轴的构造 连接曲轴主轴颈和连杆轴颈的部分是曲柄，是曲轴受力最复杂、结构最薄弱的环节。曲柄形状多数呈矩形或椭圆形，它与主轴颈和曲柄销的连接处形状突然变化，存在着严重的应力集中现象，曲轴裂缝或断裂大多数出现在这个部位。 （5）平衡重。 平衡重用来平衡连杆大头、连杆轴颈、曲柄等产生的离心力及其力矩，有时还平衡部分往复惯性力，使发动机运转平稳。 （6）后端凸缘。 曲轴最后一道主轴颈之后的部分是后端凸缘，用以安装飞轮。为防止机油从后端泄漏，后端也安装有油封装置。 6 2．曲轴的轴向定位 为阻止车辆行驶时，离合器经常结合与分离和带锥齿轮驱动时施加于曲轴上的轴向力以及在上、下坡行驶或突然加速、减速出现的曲轴轴向窜动，曲轴必须有轴向定位，以保证曲柄连杆机构的正常工作。但也应允许曲轴受热后能自由膨胀，所以曲轴轴向上只能有一处设置定位装置，该装置可设在曲轴的前端、中间或后端。 曲轴的轴向定位是通过止推装置实现的。止推装置有翻边轴瓦、止推片、止推环和轴向止推滚珠轴承等多种形式。 7 3．曲拐布置与发动机工作顺序 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。 （1）直列四缸四冲程发动机曲拐布置和工作顺序。直列四冲程四缸机的发火间隔角应为720°/4＝180°，4个曲拐布置在同一平面内,如图2-39所示。发火次序有两种可能的排列法，即1—2—4—3或1—3—4—2。 8 9 （2）四冲程直列六缸发动机。四冲程直列六缸机的点火间隔角为720°／6＝120°。这种发动机曲轴的曲拐，每两缸布置在同一个平面内，互成120°夹角，如图2-40所示。点火顺序为 1—5—3—6—2—4或1—4—2—6—3—5。 10 11 （3）V形八缸发动机。V形八缸发动机左、右两缸共用一个曲拐，故曲拐布置与四缸机一样，可采用曲拐 l80°平面布置，也可采用曲拐90°夹角空间布置。V形八缸发动机结构紧凑，平衡性好，大型轿车广泛应用。原国产红旗轿车发动机就是采用曲拐空间布置形式。点火顺序为 1—8—4—3—6—5—7—2。 （4） 五缸发动机。五缸发动机均匀点火间隔角为720°／5＝144°。其曲拐的排列为1—2、4—5 缸之间曲拐夹角为144°，2—3、3—4缸之间的曲拐夹角为72°。点火顺序为 l—2—4—5—3。五缸机的转矩波动介于四缸和六缸之间，不平衡惯性力比四缸小，故振动和噪声较小，奥迪轿车采用五缸机。 12 二、曲轴主轴承和主轴承