2.4 曲轴飞轮组 (课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（西安电子科大出版社）

　　　　 2.4 曲 轴 飞 轮 组 2.4.1 曲轴 　　1. 曲轴的功用 　　曲轴是发动机的主要机件之一。在多缸发动机中，曲轴连续承受作功行程从活塞经连杆传来的力，转变为扭矩后输出。同时，曲轴又要通过连杆推动各缸活塞完成进气、压缩、排气等工作，并驱动配气机构和其他辅助装置。 　　2. 曲轴的工作条件、要求与材料 　　曲轴工作时，受到周期性变化的气体压力、往复惯性力和离心力的共同作用，使曲轴承受扭矩和弯矩的载荷。在上述工作条件下，曲轴会产生弯扭变形、疲劳破坏和轴颈磨损等。因此要求曲轴要有足够的刚度、强度和一定的耐磨性，并需要很好的平衡。 　　3. 曲轴的构造 　　如图2-27所示，曲轴的基本组成包括前端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡块、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。 图2-27 曲轴 　　1) 主轴颈和连杆轴颈 　　主轴颈和连杆轴颈是曲轴的高速滑动摩擦部分，为了提高耐磨性，一般经表面淬火处理(球墨铸铁曲轴有的不淬火)，并有较高的加工精度。 　　多数的曲轴是制成整体式的，但有些柴油机曲轴是组合式的，其主轴承采用滚动轴承(见图2-28)，与其相配合的主轴承孔是采用隧道式的气缸体。 图2-28 组合式曲轴 　　2) 曲柄和平衡块 　　曲柄用来连接主轴颈和连杆轴颈。平衡块的作用是平衡连杆大头、连杆轴颈和曲柄等产生的旋转惯性离心力及其力矩，有时也平衡活塞连杆组的往复惯性力及其力矩，以使发动机运转平稳，并且还可减小曲轴轴承的负荷。所以，大多数发动机的曲轴在曲柄上与连杆轴颈相反的一侧加有平衡块，使其产生的力矩与旋转惯性离心力矩和往复惯性力矩相平衡。 　　3) 前端与后端 　　(1) 曲轴前端。曲轴前端是第一道主轴颈之前的部分，通常安装有正时齿轮、皮带轮、扭转减振器和起动爪等。为了防止润滑油沿曲轴前轴颈外漏，一般在正时齿轮前端装有一个甩油盘，正时齿轮室罩内孔周围还嵌有自紧式油封(见图2-29)。 图2-29 曲轴前端的结构 　　(2) 曲轴后端。如图2-30所示，曲轴后端是最后一道主轴颈之后的部分，有安装飞轮的凸缘。为了防止润滑油向后漏出，在曲轴后端通常切出回油螺纹或设封油装置。回油螺纹 可以是梯形的或矩形的，其螺旋方向应为右旋(即与曲轴旋向相同)。 图2-30 曲轴后端的结构 　　4. 曲轴的轴向定位 　　发动机工作时，曲轴因受离合器施加于飞轮上的轴向力，而有轴向窜动趋势。曲轴窜动将破坏曲柄连杆机构各零件的正确相对位置，故必须进行轴向定位。定位的方法有两种：商用车汽油机通常采用翻边主轴承的翻边部分(见图2-31)，轿车汽油机则采用具有减磨合金的半圆环止推片。 图2-31 翻边式的曲轴的轴向定位 　　5. 曲拐的布置 　　1) 四缸发动机的点火顺序 　　四缸发动机的点火间隔角为720°÷ 4 = 180°。曲拐布置如图2-32所示，四个曲拐布置在同一平面内，点火顺序有两种方法：一种是1→2→4→3，其工作循环见表2-2；另一种是1→3→4→2。 图2-32 直列四冲程四缸发动机的曲拐布置 　　2) 直列六缸发动机的点火顺序 　　直列六缸发动机的点火间隔角为720°÷ 6 = 120°。曲拐布置如图2-33所示，六个曲拐分别布置在三个平面内，各平面夹角为120°，其点火顺序有两种方法：一种是1→5→3→ 6→2→4，这种方法较普遍，其工作循环见表2-3；另一种是1→4→2→6→3→5。 图2-33 直列四冲程六缸发动机的曲拐布置 　　3)  V形八缸发动机的点火顺序 　　V形八缸发动机的点火间隔角应为720°÷ 8 = 90°。V形发动机左右两列中对应的一对连杆共用一个曲拐，所以V形八缸发动机只有四个曲拐。曲拐布置可以与四缸发动机相同，四个曲拐布置在同一个平面内，也可以布置在两个互相错开90°的平面内，使发动机得到更好的平衡性。图2-34所示的是丰田雷克萨斯轿车3U-FE型发动机的曲拐布置，其点火顺序为：1→8→4→3→6→5→7→2。 图2-34 V形八缸发动机的曲拐布置 　　连杆轴承与连杆轴颈一样，为了保证在维修中，主轴承与主轴颈之间的配合尺寸符合技术要求，这些部件出厂时在明显位置都作了色码或代码的记号。图2-35为广州本田雅阁轿车F23A3发动机主轴承与主轴颈的色码或代码的位置，其码形识别如表2-4所示。 图2-35 广州本田雅阁轿车F23A3发动机主轴承与主轴颈的色码或代码位置 (a) 主轴承凸出部分和色码位置；(b) 主轴颈代码位置 2.4.2 飞轮 　　飞轮是一个转动惯量很大的圆盘(见图2-1)，其功用是将在作功行程中的一部分功能储存起来，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，保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可能均匀，并使发动机有可能克服短时间的超