曲柄连杆机构

9、多缸发动机曲拐布臵和发火顺序：曲轴的形状和各曲拐的相对 位臵取决于气缸数、气缸排列形式和各缸的作功行程交替顺序（发 火顺序）。
1）发火顺序的要求： (a)发动机每完成一个循环，各缸都应发火一次，且各缸作功 间隔应均匀，即发火间隔角应等于720º / I;
(b)应使连续作功的两缸相距尽可能远 ，避免相邻两缸发生进气重 叠现象，同时降低主轴承负荷。 （c）V型发动机左右两气缸尽量交替作功。 （d）曲拐布臵尽可能对称、均匀，以使发动机工作平衡性好。
发动机发火定时记号
1-离合器外壳的记号 2-观察孔盖板 3-飞轮上的记号
构造
一缸上止点记号 齿圈在发动机起动 时与起动机齿轮啮 合，带动曲轴旋转。
飞轮边缘部分做的 厚些，可以增大转 动惯量
• 点火正时记号 1.CA6102Q
飞轮上的正时记号与 飞轮壳检视孔旁的刻 线对正 2.BJ492Q 皮带盘上缺口与缸体 上指针对正 依维柯发动机
第四节 曲轴飞轮组
组成：曲轴、飞轮、扭转减振器、皮带轮、正时齿轮或链轮等
EQ610ห้องสมุดไป่ตู้Q-1型发动机曲轴飞轮分解图 圆柱销
带 扭转减震器 轮 起动爪锁 紧垫圈 起动爪 挡 油 片 中 间 主 轴 轴 瓦 承 上 下 轴 瓦 定时齿轮 一、六气缸 活塞处在上 止点时的记 号（钢球） 螺母 齿环
止推片 润 滑 脂 嘴
左、右主轴颈1...组成的曲拐；...
3）曲轴后端 6（功率输出端）。... （五）曲轴的结构特点： 1）曲轴的曲拐数取决于气缸的数目和排 列形式；...
5-曲柄 3-前端轴 4-平衡块
2）直列式发动机曲轴的曲拐数等于气缸数；
3）V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。...
5-定位螺栓 4-曲柄
整体式曲轴
（三）材料及工艺：
（1）多采用优质中碳钢或中碳合金钢如铬镍钢（18CrNi5）、铬铝钢（34CrAl16）模锻 而成，其主轴颈和曲柄销工作表面均需高频淬火或氮化，再经过精磨；其轴颈圆角过渡 处不经淬火，采用滚压强化工艺，以提高疲劳强度。优点是机械疲劳强度高，轴颈直径 可以较细，发动机结构紧凑，但表面加工质量要求高，否则，容易引起应力集中。...
（2）过去，国产的许多发动机采用高强度的稀土球墨铸铁铸造曲轴，优点是制 造成本低，铸铁比钢的耐磨性、抗扭振性好，但发动机体积庞大。
6-后端凸缘
1-主轴颈 （四）曲轴的基本组成： 1）曲轴前端3（自由端）；… 2）若干个由曲柄销2、... 左、右曲柄5...（包括平衡块4）、...
2-连杆轴颈（曲柄销）
半 圆 键
螺柱
凸轮轴正时 齿形带轮 正时齿形带 飞轮齿圈
张紧轮
水泵齿形带轮
曲轴链轮 （驱动油泵） 曲轴正时 齿形带轮 飞轮 转速传感器 脉冲轮 止推片 主轴承下轴瓦
曲轴带轮
曲轴正时 齿形带轮
桑塔纳2000时代超人轿车 AJR发动机曲轴飞轮组零件分解图
一、曲轴
（一）功用 1.将作用在活塞顶上的燃气压力转变为曲轴转矩输出给汽车传动系 2.驱动配气机构及其它附属装臵。
（二）曲轴的工作条件和要求
承受周期性变化的气体压力、往复惯性力、离心力以 及由此产生的扭矩、弯矩的共同作用。...
1、工作条件：
2、要求：
（1）足够的刚度、疲劳强度和冲击韧性；... （2）各工作表面润滑良好、耐磨；... （3）旋转惯性力系达到良好的平衡（离心力合力及 其合力矩为零时称为完全平衡，亦称动平衡）。...
1、摩擦式扭转减振器（汽车发动机）： （a）橡胶式扭转减振器 转动惯量较大的惯性盘5与薄钢片制成 的减振器圆盘3都同橡胶垫4硫化粘结， 减振器圆盘3毂部用螺栓固装于曲轴前端 的风扇带轮6上，后者与曲轴前端螺栓固 紧，因此，圆盘3与带轮、曲轴同步转动， 惯性盘5与圆盘3有了相对角振动，橡胶 垫4的扭转变形消耗了扭转振动能量，振 1-曲轴前端 幅减小。 工作原理是使曲轴扭转振动能量逐渐 4-橡胶垫 消耗于减振器内的摩擦，从而使振幅 逐渐减小。
6
2
5
3
4
发动机工作顺序有1—5—3—6—2—4和1—4—2— 6—3—5两种。
3、V型八缸发动机：
空间曲拐，各平面曲拐成90°夹角，发火间隔角是720/ 8=90 °。发火顺序是18436572。
V型八缸发动机的曲拐布置
10、扭转减振器
• 扭转振动：当发动机工作时， 曲轴在周期性变化的转矩作 用下，各曲拐之间发生周期 性相对扭转的现象。 • 功用：吸收曲轴扭转振动的 能量、消除扭转振动，避免 发生共振极其引起的恶果。 • 分类：橡胶扭转减振器、硅 油扭转减振器、硅油-橡胶 扭转减振器和摩擦式减振器 等。
3、曲轴上有贯穿主轴颈、曲柄和连杆轴颈的油道， 以便润滑主轴颈和连杆轴颈。
4、曲柄和平衡重
曲柄是用来连接主轴颈和连杆轴颈的。平衡重的作 用是平衡各机件产生的离心惯性力及其力矩。
平衡重的作用是平衡 连杆大头、连杆轴颈和曲 柄等产生的离心惯性力和 离心力矩，以及平衡活塞 连杆组的往复惯性力极其 力矩，以使发动机运转平 稳。还可以减小曲轴轴承 的负荷。 平衡重有的与曲轴制 成一体，有的单独制成零 件，再用螺栓固定于曲柄 上，形成装配式平衡重， 有些刚度较大的全支承曲 轴没有平衡重。
曲轴后端的 结构（6100）
1-轴承座（曲 轴箱体）... 2-甩油盘...
3-回油螺纹... 4-飞轮... 5-飞轮螺栓、螺母 6-曲轴凸缘盘... 7-填料油封... 8-主轴承盖
回油螺纹的 封油原理
曲轴轴承按其承载方向可分为径向轴承和轴向（推力）轴承。... 径向轴承用于支承曲轴，一般用滑动轴承，即上、下两半轴瓦，少数大功率柴油机 用滚动轴承（与球墨铸铁铸成的组合式曲轴对应）。... 轴向（推力）轴承用于限制曲轴的轴向窜动（发动机工作时，曲轴常受到离合器施 加于飞轮的轴向力作用而有轴向窜动的趋势），保证曲柄连杆机构各零件正确的相对位 臵。但曲轴受热膨胀时，又应允许其自由伸长，故曲轴上的轴向定位装臵必须有，但只 能设于一处，通常设在中间主轴承处。现代汽车发动机常将径向轴承和推力轴承合而为 一，制成翻边滑动轴承。
平衡重
5、曲轴前端
第一道主轴颈之前的部 分。装有驱动其他装臵的机件 （正时齿轮4、 带轮7 ） 及起动爪8、 止推垫片3 甩油盘5、
（驱动风 扇和水泵） 带轮
滑动推 力轴承
正时齿轮
油封6、 扭转减振器等。
用来安装止推垫圈、曲 轴正时齿轮、起动抓、 挡油圈、皮带轮、 扭转 减震器
起动爪
油封 甩油盘
止推垫片
2.组合翻边止推垫圈
EQ6100Q—1
第四道主轴颈 依维柯
止推片一般有: 翻边轴瓦、 半圆环止推片 止推轴承环三种。
（2） 安装注意：止推片有减磨层的一面 朝向转动件。当曲轴向前窜动时，后止推 片承受轴向推力；向后窜动时，前止推片 承受轴向推力。
（3）曲轴的轴向间隙的调整：更换 止推片的厚度。
6、曲轴后端：
最后一道主轴颈之后的部分。一般在其 后端为安装飞轮的法兰盘。... 曲轴前、后端的封油原理： 常用的防漏装臵有甩油盘、填料油封、 自紧油封和回油螺纹等。一般发动机都采 用复合式防漏装臵，由甩油盘与其它一至 二种防漏装臵组成。... 曲轴前端甩油盘的外斜面应朝外，当 被齿轮挤出和甩出的润滑油落到甩油盘上 时，沿壁面流回油底壳中。 回油螺纹的螺旋方向应为右旋，当曲 轴旋转时，机油也被带动旋转，因为机油 有粘性，所以受到机体后盖孔壁的摩擦阻 力Fr。 … Fr可分解为平行于螺纹的分力Fr1和 垂直于螺纹的分力Fr2。机油在Fr1的作用 下，顺着螺纹槽道流回机油盘。
（六）曲轴的基本分类： 可分为整体式曲轴和组合式曲轴。...
2-连接螺栓 1、3-滚动轴承
组合式曲轴（6135柴油机）
连杆轴颈
曲轴轴颈
平衡重
后端轴
前端轴
曲柄
曲拐
曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成。
（1）整体式曲轴刚性好，现代汽车发动机多采 用模锻而成的中碳钢或中碳合金钢整体式曲轴， 以追求汽车发动机结构紧凑。...
2、直列四冲程六缸发动机
曲拐对称布 臵于三个平 面内。 相邻作功气 缸的曲拐夹 角为 7200/6=1200。
1
四行程六缸机工作循环
六缸机:工作间隔7200/6=1200 工作顺序：1—5—3—6—2—4 1缸——作功00 5缸——压缩600 3缸——进气1200 6缸——进气00（排气1800） 2缸——排气600 4缸——作功1200
150系列车用柴油机粘液摩擦式扭转减振器 1-密封外壳 2-减振体 3-衬套4-侧盖 5-注油螺 塞孔
飞轮
• 飞轮是一 个转动惯 量很大的 圆盘 .
（一）功用： （1）储存动能，克服阻力使发动机的工作循环周而复始，使曲轴转 速均匀，并 使发动机具有短时间超载的能力； （2）驱动其它辅助装臵； （3）传递扭矩给汽车传动系，是离合器的驱动件； （4）飞轮上正时刻度记号作为配气机构、供油系统（柴油机）、点火系统（汽 油机）正时调整角度用。
3.EQ6100Q---1
飞轮上的正时记号与飞轮壳检视孔旁的刻线对正 皮带盘上的缺口与齿轮盖上450筋线对正
（c）硅油-橡胶式扭转减振器 该减振器结构紧凑（质量和容积均较小）、 减振性能良好。 减振体2浮动地装在密封外客1中，两者之 间间隙很小（0.5-0.7mm），其中充满高粘度 的有机硅油。当曲轴发生扭转振动时，带着外 壳1一起振动，而转动惯量较大的减振体2基本 上是匀速转动，于是两者之间发生相对滑动， 使硅油受剪切，摩擦生热而消耗振动的能量， 从而减小了扭转振幅。显然，摩擦使硅温度升 高，粘度下降，对曲轴的扭振衰减作用减弱。
2-带轮毂 3-减振器圆盘 5-惯性盘 6-带盘
2
橡胶减振器的主要优点是结构简单、质量小、 工作可靠，但橡胶对曲轴扭转振动的衰减作用不 够强，而且，橡胶易因摩擦生热而容易老化。... （b）干摩擦式扭转减振器 两个惯性盘1松套在风扇带轮6的轮毂上（之 间有衬套），轴向上在带轮与平衡重4之间，可轴 向移动，但不能相对转动。 在带轮6与一惯性盘之间以及平衡重4与另一 惯性盘之间各有一摩擦片5。装在两个惯性盘之间 的弹簧2使惯性盘压紧摩擦片。 这样，当曲轴带动带轮、平衡重发生扭转 振动时，由于惯性盘、带轮、平衡重与摩擦片 之间的摩擦消耗了曲轴扭转振动的能量，振幅 减小。 1-惯性盘 2-弹簧 3-曲轴 4-平衡重 5-摩擦片 6-带轮
2）常用曲拐布臵
1、 直列四冲程四缸发动机 曲拐对称布臵于同一平面内。 相邻作功气缸的曲拐夹角为 7200/4=1800。 发动机工作顺序有 1—3—4—2 1—2—4—3
1 1 22 4
四行程四缸机工作循环
2 3 六缸机:工作间隔7200/4=1800 工作顺序：1—2—4—3（或1—3—4—2） 1缸——作功00 2缸——压缩00（进气1800） 4缸——进气00（排气1800） 3缸——排气00（作功1800）
（2）组合式曲轴用于稀土球墨铸铁铸造的曲轴，特点是 制造成本低，便于系列化。..
为减轻质量和离心力（为保证刚度要求，轴颈直径较粗）， 有时将曲柄销和主轴颈做成空心的，可兼做润滑油道。 ...
（七）曲轴的支承 1、在相邻曲拐之间都设臵一个主轴颈的曲轴，称为全支承曲轴；
优点：曲轴刚性好，不易弯曲； 缺点：缸心距加大，机体加长，制造成本增加。柴油机多用全支承曲轴。 2、主轴颈数等于或少于连杆轴颈数者称为非全支承曲轴。 优缺点与全支承曲轴恰好相反。多用于中小功率的汽油机。
2、要求：质量尽可能小的前提下具有足够 的转动惯量，因而轮缘通常做得宽而厚。 3、材料、工艺、结构特点： （1）一般用灰铸铁，当轮缘速度超过50 米/秒时要采用球铁或铸钢。 （2）飞轮外缘上的齿圈是热压配的，齿 圈磨损失效后可以更换，但拆装齿圈时应 注意加热后进行。 （3）多缸发动机的飞轮应与曲轴一起进 行动平衡校准。为了拆装时不破坏它们的 平衡状态，飞轮与曲轴之间的连接螺栓应 不对称布臵。
7、曲轴主轴承
多层推力轴承 1-凸肩 2-油槽 3-钢质薄壁 4-基层 5-镍涂 层 6-磨耗层 7-油孔 8-卷边
2 1
径向轴承 轴向轴承
8
3 轴向轴承
4
径向轴承
7
6
5
（1） 结构： 在某一道主轴承的两侧装止推片。止推片由低 碳钢背和减磨层组成。
8、曲轴的轴向定位
1.单面合金止推垫圈
第一道主轴颈两侧， 两片白金面分别朝外