内容正文:
2.3 曲轴飞轮组件的构造与检修
曲轴飞轮组的组成主要由曲轴、飞轮、扭转减振器、带轮、正时齿轮(或链条)等组成。
曲轴飞轮组件
2.3.1曲轴
曲轴将活塞连杆组传来的气体压力转变为转矩并对外输出;同时驱动发动机配气机构和其他辅助装置(如发电机、水泵、风扇、机油泵、空调压缩机、空压机等)。
曲轴在高转速下工作,发动机工作时,活塞每秒要往复100~200个行程,一台行驶16万千米的发动机大约完成做功行程 2 亿次,曲轴转速可达到6000r/min。曲轴承受周期性变化(频率可达100-200次/秒)的气体反复冲击力、往复惯性力、离心力等交变载荷共同作用,它们会使曲轴发生弯曲、扭转、剪切、振动、疲劳裂纹、磨损、发热、烧损等。因此,要求曲轴有足够的刚度、强度,良好的耐磨性和动平衡性,较高的加工精度。
现代汽车(船舶)发动机上已广泛应用以铁代钢、以铸代锻的高强度球铁曲轴,既降低成本又能满足使用要求。
多缸发动机曲轴一般制成整体式,由前端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重、后端凸缘等部位组成。
曲轴构造
1.主轴颈
主轴颈位于曲轴与汽缸体或曲轴箱连接部位,主轴颈通过轴承与曲轴连接起来,主轴颈用于支承曲轴的部分,每个连杆轴颈两端都有2个主轴颈的,称为全支承曲轴,否则为非全支承曲轴。
曲轴的支承
(1)全支承曲轴
直列式:主轴颈数比汽缸数目多一个。
V型式:主轴颈数是汽缸数的一半加一个。
特点:强度、刚度好,负荷相对小,但长度较长。
应用:柴油机和大部分汽油机均采用。
(2)非全支承曲轴
主轴颈数少于或等于汽缸数。
特点:结构简单,载荷较大,刚度较差,长度短。
应用:中小负荷的汽油机。
2.连杆轴颈(曲柄销)
连杆轴颈是曲轴和连杆相连的部分,用于安装连杆大头。主轴颈、曲柄、连杆轴颈的油道是相通的,通常是在曲柄上钻有斜孔。
3.曲柄、平衡重
曲柄(曲拐)是连接主轴颈和连杆轴颈的部分几何体,多为椭圆块。曲柄数量取决于发动机汽缸数和排列方式。直列式等于汽缸数;V型式等于汽缸数的一半。
曲柄布置及要求:
(1)连续作功的两缸相距尽量远些,以减轻载荷,避免干涉。
(2)作功间隔力求均衡,使发动机运转平稳。
(3)曲柄布置尽可能对称,使发动机工作平衡性好。
(4)V型发动机左右汽缸尽量交替作功。
平衡重(块)用于平衡曲轴的连杆轴颈产生的不平衡离心力、惯性力,一般与曲柄制成整体布置在曲柄的对边。平衡重上加工有不规则或大小不一的孔,其目的是平衡离心力,故,也叫平衡重孔。
发动机平衡重
4.曲轴前端
曲轴前端指曲轴第一道主轴颈之前的部分,用以安装正时皮带轮(或齿轮、或链轮)及附件等,前端还装有油封和扭转减振器。
1.2.止推轴承 3.止推片 4.正时齿轮 5.甩油盘 6.油封 7.皮带轮 8.起动爪
曲轴前端
5.曲轴后端及凸缘
曲轴后端是指最后一道主轴颈之后的部分,有回油螺纹,用于安装飞轮油封等。
1-轴承座(缸体)2-挡油盘 3-回油螺纹 4-飞轮 5-螺栓 6-曲轴凸缘 7-油封 8-轴承盖
曲轴后端
6.曲柄布置与做功顺序
四冲程发动机做功间隔角:720°/汽缸数i。(1)四冲程直列4缸发动机
曲柄布置:对称在同一平面内。
做功间隔角:180°。
做功顺序有:1-3-4-2、1-2-4-3两种,前者应用广。
做功顺序:1-3-4-2
直列四缸四冲程发动机的曲柄布置
直列四缸发动机工作循环表。
四缸机工作顺序表(1-3-4-2)
四缸机工作顺序表(1-2-4-3)
(2)直列六缸四冲程发动机
曲柄布置:在互成120°的三个平面内。
直列六缸四冲程发动机曲柄布置
作功间隔角:720°/6=120°。
作功顺序:1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-5,前者应用较广
六缸机工作顺序表(1-5-3-6-2-4)
(3)V型八缸四冲程发动机曲柄布置
曲柄布置:可与直列四缸机一样,四个曲拐布置在同一平面内,也可布置在两个互错90°的平面内。
V型八缸四冲程发动机曲拐布置
作功间隔角:720°/8=90°。
作功顺序:随汽缸序号排列方法而定。
工作顺序:1-8-4-3-6-5-7-2
八缸机工作顺序表(1-8-4-3-6-5-7-2)
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