考点6 曲轴飞轮组基本结构及工作原理《汽车发动机构造与维修》湖北省（技能高考）汽车维修类 知识点讲解

湖北省（技能高考）汽车维修类《汽车发动机维修》 复习讲义 考点6 曲轴飞轮组基本结构及工作原理 【考纲要求】 （1）识记曲轴飞轮组的核心组成部件、各部件基础结构特征与基础功用。 （2）掌握曲轴飞轮组的核心工作原理、部件间协同工作逻辑，熟悉结构设计与工作特性的匹配关系。 （3）能识别曲轴飞轮组核心部件的结构差异，理解基础故障与结构 / 工作原理的关联，具备结构辨识与原理应用的基础能力。 【知识网络】 【知识和技能要点】 一、总则与核心基础 （一）核心功用 曲轴飞轮组是发动机曲柄连杆机构的核心动力输出部件，核心功用： 1.将活塞连杆组传递的往复直线运动转换为旋转运动，对外输出动力； 2.平衡发动机往复与旋转惯性力，储存做功行程能量，保证发动机运转平稳； 3.驱动配气机构及发动机附属装置，为电控系统提供曲轴正时、转速信号。 （二）核心设计原则 满足强度、刚度与耐磨性要求；保证动平衡与运转平顺性；适配发动机缸数与点火顺序；具备足够的扭矩承载与动力输出能力。 二、基本结构组成 （一）曲轴主体核心结构 曲轴是发动机核心承载与运动转换部件，核心分为 6 大结构单元： 1.主轴颈：曲轴的支撑定位部位，安装于气缸体主轴承座内，分为全支承与非全支承式，承受交变载荷，保证曲轴旋转定心。 2.连杆轴颈（曲柄销）：与连杆大端连接，承接连杆传递的燃气动力，对应发动机气缸数设置，轴颈内设油道实现压力润滑。 3.曲柄：刚性连接主轴颈与连杆轴颈，是力传递与运动转换的核心结构，与主轴颈、连杆轴颈共同构成曲柄机构。 4.平衡重：与曲柄一体成型 / 装配，用于平衡发动机旋转与往复惯性力，降低曲轴振动与主轴承载荷，提升运转平顺性。 5.前端轴：伸出气缸体前端，依次安装正时传动件、皮带轮、扭转减振器，驱动配气机构与发电机、水泵等发动机附件。 6.后端凸缘：飞轮安装固定部位，设油封与回油结构防止机油泄漏，将曲轴动力稳定传递至飞轮。 （二）飞轮组件核心结构 飞轮是发动机储能与动力输出核心部件，核心结构如下： 1.飞轮本体：高强度铸铁 / 铸钢材质圆盘件，核心作用是储存做功行程动能，克服辅助行程阻力，保证曲轴旋转角速度均匀。 2.飞轮齿圈：过盈配合压装在飞轮外缘，与起动机驱动齿轮啮合，实现发动机启动。 3.定位连接结构：定位销与高强度螺栓，保证飞轮与曲轴后端凸缘精准对中、刚性连接，防止运转松旷。 4.信号发生结构：飞轮端面 / 外缘设正时 / 转速信号齿，为发动机 ECU 提供曲轴位置、转速信号，精准控制喷油与点火正时。 三、核心工作原理 （一）运动转换原理 活塞在气缸内的往复直线运动，通过连杆传递至连杆轴颈，带动曲柄绕主轴颈中心做旋转运动，将活塞的往复直线运动转化为曲轴的连续旋转运动，完成力的形式转换。 发动机四行程中，仅做功行程产生动力推动曲轴旋转，进气、压缩、排气三个辅助行程均消耗动能；曲轴通过自身旋转惯性及飞轮储能，带动活塞完成辅助行程，保证发动机连续运转。 （二）动力传递与扭矩输出原理 连杆传递的燃气爆发力，经连杆轴颈、曲柄转换为绕主轴颈的旋转扭矩；曲轴通过主轴颈支撑定位，将旋转扭矩经后端凸缘传递给飞轮，再由飞轮传递至传动系统，最终驱动车辆行驶。 同时，曲轴前端通过正时机构驱动配气机构，保证进排气门与活塞运动同步；通过皮带轮驱动发动机各类附件，实现附属功能运转。 （三）平衡减振与稳速原理 1.惯性力平衡：曲轴平衡重的质量分布与曲柄、连杆轴颈精准匹配，抵消发动机工作产生的旋转与往复惯性力，降低曲轴弯曲振动与主轴承交变载荷，减少整机振动。 2.飞轮储能稳速：飞轮具备大转动惯量，做功行程储存动能，辅助行程释放动能，平滑曲轴转速波动，保证发动机怠速稳定、运转平顺。 3.扭转减振：曲轴前端的扭转减振器，吸收曲轴扭转振动能量，抑制交变载荷引发的扭转共振，避免曲轴疲劳断裂，提升部件使用寿命。 【练习题】 一、单项选择题 1.曲轴飞轮组的核心功用是将活塞的往复直线运动转换为（ ） A. 上下摆动 B. 旋转运动 C. 左右往复运动 D. 间歇运动 2.曲轴中，与连杆大端直接连接的结构是（ ） A. 主轴颈 B. 曲柄 C. 连杆轴颈 D. 平衡重 3.全支承曲轴的核心特征是（ ） A. 主轴颈数多于气缸数 B. 每个曲拐之间都设置主轴颈 C. 主轴颈数少于曲拐数 D. 无平衡重设计 4.飞轮齿圈的核心作用是（ ） A. 储存动能 B. 与起动机齿轮啮合实现发动机启动 C. 提供转速信号 D. 平衡曲轴惯性力 5.曲轴前端安装扭转减振器的核心目的是（ ） A. 提升动力输出 B. 抑制曲轴扭转共振 C. 驱动附件 D. 储存动能 6.下列不属于曲轴主体结构的是（ ） A. 主轴颈 B. 连杆轴颈 C. 飞轮齿圈 D. 前端轴 7.飞轮的核心作用不包括（ ） A. 储存做功行程动能 B. 平滑发动机转速波动 C. 转换活塞运动形式 D. 传递动力至传动系统 8.曲轴中，连接主轴颈与连杆轴颈的结构是（ ） A. 平衡重 B. 曲柄 C. 后端凸缘 D. 前端轴 9.为发动机 ECU 提供曲轴位置、转速信号的核心结构是（ ） A. 平衡重 B. 飞轮信号齿 C. 主轴颈 D. 正时齿轮 10.非全支承曲轴的典型应用场景是（ ） A. 大马力柴油发动机 B. 高性能乘用车发动机 C. 小功率轻型发动机 D. 重型商用车发动机 11.曲轴平衡重的核心作用是（ ） A. 储存动能 B. 平衡发动机惯性力 C. 传递动力 D. 驱动附件 12.发动机做功行程中，飞轮的核心动作是（ ） A. 释放动能 B. 储存动能 C. 驱动起动机 D. 输出正时信号 13.下列部件中，不属于飞轮组件的是（ ） A. 飞轮本体 B. 齿圈 C. 扭转减振器 D. 定位销 14.曲轴主轴颈的核心作用是（ ） A. 连接连杆 B. 支撑定位曲轴 C. 储存动能 D. 传递动力至飞轮 15.双质量飞轮相比单质量飞轮的核心优势是（ ） A. 成本更低 B. 结构更简单 C. 减振降噪效果更好 D. 承载扭矩更大 16.拆卸曲轴时，需要先分离的飞轮与曲轴连接部件是（ ） A. 齿圈 B. 高强度连接螺栓 C. 信号盘 D. 油封 17.发动机怠速运转的平顺性，主要依靠曲轴飞轮组的哪个部件保证（ ） A. 主轴颈 B. 平衡重 C. 飞轮 D. 连杆轴颈 18.锻造曲轴相比铸造曲轴的核心优势是（ ） A. 成本低 B. 成型性好 C. 强度与疲劳性能更高 D. 生产效率高 19.曲轴油道的核心作用是（ ） A. 冷却曲轴 B. 为轴颈提供压力润滑 C. 平衡油压 D. 储存机油 20.发动机四个行程中，不消耗飞轮储存动能的是（ ） A. 进气行程 B. 压缩行程 C. 做功行程 D. 排气行程 21.下列关于全支承曲轴的说法，错误的是（ ） A. 刚度与强度更高 B. 主轴承载荷更小 C. 主轴颈数等于气缸数 D. 乘用车主流应用形式 22.飞轮齿圈与飞轮本体的装配方式是（ ） A. 焊接固定 B. 过盈配合压装 C. 螺栓紧固 D. 粘接固定 23.曲轴后端凸缘的核心作用是（ ） A. 安装正时齿轮 B. 安装固定飞轮 C. 安装扭转减振器 D. 驱动附件 24.发动机运转时，曲轴的旋转中心是（ ） A. 连杆轴颈中心 B. 主轴颈中心 C. 曲柄中心 D. 平衡重中心 25.下列会导致发动机运转振动过大的原因是（ ） A. 飞轮动平衡超标 B. 齿圈磨损 C. 信号盘偏移 D. 螺栓紧固力矩过大 26.曲轴的运动形式是（ ） A. 绕主轴颈中心的定轴旋转 B. 往复直线运动 C. 绕连杆轴颈的摆动 D. 无规则振动 27.下列不属于曲轴前端轴安装的部件是（ ） A. 正时链轮 B. 皮带轮 C. 扭转减振器 D. 飞轮 28.发动机连续运转的核心保障，是飞轮能够（ ） A. 输出动力 B. 储存并释放动能 C. 啮合起动机 D. 提供转速信号 29.下列关于平衡重的说法，正确的是（ ） A. 所有曲轴都必须设置平衡重 B. 平衡重只能与曲柄一体成型 C. 平衡重可降低曲轴振动与轴承载荷 D. 平衡重数量与气缸数无关 30.曲轴飞轮组安装时，飞轮与曲轴必须精准对中，核心依靠（ ） A. 连接螺栓 B. 定位销 C. 齿圈 D. 信号盘 二、判断题 1.曲轴飞轮组是发动机配气机构的核心组成部件。（ ） 2.曲轴的核心作用是将活塞的往复直线运动转换为旋转运动。（ ） 3.全支承曲轴的主轴颈数少于曲拐数量。（ ） 4.飞轮的转动惯量越大，发动机转速波动越小，运转越平顺。（ ） 5.连杆轴颈是曲轴的支撑定位部位，安装在气缸体主轴承座内。（ ） 6.曲轴平衡重的核心作用是储存发动机做功行程的动能。（ ） 7.飞轮齿圈损坏后，会直接导致发动机无法正常启动。（ ） 8.扭转减振器安装在曲轴后端凸缘上，用于抑制曲轴振动。（ ） 9.非全支承曲轴的刚度和强度优于全支承曲轴。（ ） 10.飞轮上的信号齿损坏，会导致发动机 ECU 无法获取曲轴位置信号。（ ） 11.曲柄是连接主轴颈与连杆轴颈的刚性结构。（ ） 12.双质量飞轮的核心优势是结构简单、制造成本低。（ ） 13.铸造曲轴多用于高性能、大扭矩的柴油发动机。（ ） 14.发动机进气、压缩、排气行程，均需要消耗飞轮储存的动能。（ ） 15.曲轴前端轴的油封损坏，会导致发动机机油泄漏。（ ） 16.飞轮与曲轴的连接，仅靠螺栓紧固即可，无需定位销定位。（ ） 17.曲轴主轴颈与连杆轴颈内的油道，核心作用是实现压力润滑。（ ） 18.发动机运转时，平衡重会随曲轴一起旋转，抵消惯性力。（ ） 19.飞轮本体采用轻质铝合金材质，可有效降低转动惯量。（ ） 20.曲轴的扭转共振会导致曲轴疲劳断裂，缩短使用寿命。（ ） 21.曲轴飞轮组的动平衡不合格，会导致发动机运转时振动过大。（ ） 22.连杆轴颈的数量与发动机气缸数无关。（ ） 23.飞轮除了传递动力，还可以作为离合器的主动部件使用。（ ） 24.全支承曲轴的主轴承数量更多，承载能力更强。（ ） 25.发动机做功行程中，飞轮会释放储存的动能，带动曲轴旋转。（ ） 26.曲轴后端凸缘的油封损坏，不会影响发动机的正常运转。（ ） 27.平衡重的质量与分布，需要根据发动机缸数与点火顺序匹配设计。（ ） 28.飞轮齿圈可以单独更换，无需更换整个飞轮本体。（ ） 29.曲轴的旋转运动，直接由活塞的直线运动带动，无需连杆传递。（ ） 30.曲轴飞轮组安装时，螺栓紧固无需按规定力矩，拧紧即可。（ ） 一、单项选择题答案 1.B 2.C 3.B 4.B 5.B 6.C 7.C 8.B 9.B 10.C 11.B 12.B 13.C 14.B 15.C 16.B 17.C 18.C 19.B 20.C 21.C 22.B 23.B 24.B 25.A 26.A 27.D 28.B 29.C 30.B 二、判断题答案 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.× 7.√ 8.× 9.× 10.√ 11.√ 12.× 13.× 14.√ 15.√ 16.× 17.√ 18.√ 19.× 20.√ 21.√ 22.× 23.√ 24.√ 25.× 26.× 27.√ 28.√ 29.× 30.× 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $