曲軸

06-09

曲軸的功用是把活塞、連桿傳來的氣體力轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩，用以驅(qū)動汽車的傳動系統(tǒng)和發(fā)動機的配氣機構(gòu) 以及其他輔助裝置。

曲軸在周期性變化的氣體力、慣性力及其力矩的共同作用下工作，承受彎曲和扭轉(zhuǎn)交變載荷。因此，曲軸應(yīng)有足夠的抗彎曲、抗扭轉(zhuǎn)的疲勞強度和剛度；軸頸應(yīng)有足夠大的承壓表面和耐磨性；曲軸的質(zhì)量應(yīng)盡量小；對各軸頸的潤滑應(yīng)該充分。

2．曲軸材料

曲軸一般由45、40Cr、35Mn2等中碳鋼和中碳合金鋼模鍛而成，軸頸表面經(jīng)高頻淬火或氮化處理，最后進行精加工。現(xiàn)代汽車發(fā)動機廣泛采用球墨鑄鐵曲軸。球墨鑄鐵價格便宜，耐磨性能好，軸頸不需硬化處理，同時金屬消耗量少，機械加工量也少。為提高曲軸的疲勞強度，消除應(yīng)力集中，軸頸表面應(yīng)進行噴丸處理，圓角處要經(jīng)滾壓處理。

3．曲軸構(gòu)造

曲軸基本上由若干個單元曲拐構(gòu)成。一個曲柄銷，左右兩個曲柄臂和左右兩個主軸頸構(gòu)成一個單元曲拐。單缸發(fā)動機的曲軸只有一個曲拐，多缸直列式發(fā)動機曲軸的曲拐數(shù)與氣缸數(shù)相同，V型發(fā)動機曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。將若干個單元曲拐按照一定的相位連接起來再加上曲軸前、后端便構(gòu)成一根曲軸。多數(shù)發(fā)動機的曲軸，在其曲柄臂上裝有平衡重。按單元曲拐連接方法的不同，曲軸分為整體式和組合式兩類。

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4.曲拐布置與多缸發(fā)動機的工作順序

各曲拐的相對位置或曲拐布置取決于氣缸數(shù)、氣缸排列形式和發(fā)動機工作順序。當(dāng)氣缸數(shù)和氣缸排列形式確定之后，曲拐布置就只取決于發(fā)動機工作順序。在選擇發(fā)動機工作順序時，應(yīng)注意以下幾點：

1)應(yīng)該使接連作功的兩個氣缸相距盡可能的遠，以減輕主軸承載荷和避免在進氣行程中發(fā)生搶氣現(xiàn)象。

2)各氣缸發(fā)火的間隔時間應(yīng)該相同。發(fā)火間隔時間若以曲軸轉(zhuǎn)角計則稱發(fā)火間隔角。在發(fā)動機完成一個工作循環(huán)的曲軸轉(zhuǎn)角內(nèi)，每個氣缸都應(yīng)發(fā)火作功一次。對于氣缸數(shù)為 i 的四沖程發(fā)動機，其發(fā)火間隔角應(yīng)為720°/i，即曲軸每轉(zhuǎn)720°/i 時，就有一缸發(fā)火作功，以保證發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。

3)V型發(fā)動機左右兩列氣缸應(yīng)交替發(fā)火。

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四沖程直列四缸發(fā)動機的發(fā)火間隔角為720°/4＝180°。4個曲拐在同一平面內(nèi)。

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發(fā)動機工作順序為1-3-4-2或1-2-4-3，其工作循環(huán)見表2-1和表2-2。

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