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曲軸的構造

曲軸主要由主軸頸、連桿軸頸（曲柄銷）、曲柄臂、平衡重（并非所有曲軸都有）、前端（自由端）和后端（功率輸出端）等組成。

①主軸頸與連桿軸頸內燃機的主軸頸與連桿軸頸都是尺寸精度較高和粗糙度較低的圓柱體，它們以較大的圓弧半徑與曲柄臂相連接。主軸頸是用來支承曲軸的，曲軸繞主軸頸中心高速旋轉。主軸頸多為實心的，而球墨鑄鐵的曲軸主軸頸與連桿軸頸大多是空心的，其優點是可以減少旋轉質量，從而減少其離心力；同時可作為潤滑油離心濾清的空腔。鉛絲法是在軸承與軸頸間放一直徑為軸承標準間隙約2倍的鉛絲，按規定力矩旋緊軸承蓋后，再取出鉛絲，用千分尺測量其厚度即為軸瓦與軸頸的徑向間隙。主軸頸與連桿軸頸采用壓力潤滑，潤滑油通過曲柄臂中的斜油道被壓送至連桿軸頸空腔內，在旋轉離心力的作用下，將機油中密度大的金屬磨屑及其他雜質甩向空腔的外壁，內側干凈的機油通過油管流到連桿軸頸及軸承摩擦表面。

②曲柄臂（簡稱曲柄）曲柄臂的作用是連接主軸頸與連桿軸頸，通常制成橢圓形或圓形，其厚度與寬度應使曲軸有足夠的剛度和強度。

③平衡重平衡重通常設在與連桿軸頸相對的一側曲柄臂上，其形狀多為扇形。平衡重的作用是平衡連桿軸頸及曲柄臂的重量、離心力及其力矩，以減輕主軸承的載荷，增加運轉的平穩性。

④曲軸的前端曲軸的前端制成有臺肩的圓柱形。其上分別裝有正時齒輪、擋油圈、油封、帶輪和止推片等零件。有些中小功率內燃機曲軸前端設有啟動爪，另有一些高速內燃機曲軸前端裝有扭轉減振器，還有些工程機械用內燃機的曲軸前端設有動力輸出裝置。

⑤曲軸的后端一般曲軸的后端設有油封、回油螺槽、后凸緣等結構。曲軸后端的尾部伸出機體外，以便將內燃機的功率輸送給配套機具的傳動裝置。后端多裝有飛輪，通過花鍵或凸緣與其相配，然后用螺栓固緊。山于飛輪尺寸大而重，因此對螺栓的緊固有一定的要求。

（4）曲軸的形狀和發動機的發火次序

曲軸的形狀及曲柄銷間的相互位置（即曲拐的布置）與沖程數、汽缸數、汽缸排列方式和各汽缸做功行程發生的順序（稱為發火次序或工作順序）有關。曲軸的形狀要同時滿足慣性力的平衡和發動機工作平穩性的要求。

就四沖程發動機而言，曲軸每轉兩圈（即一個工作循環），每缸都應發火做功一次。各缸的發火間隔時間（以°CA表示）應力求均勻。設發動機有個汽缸，則發火間隔應為720°/i°CA，即曲軸每轉720°/i時，就應有一個缸做功，這樣才能使發動機工作平穩。調速器的功用調速器的功用是在柴油機所要求的轉速范圍內，能隨著柴油機外界負荷的變化而自動調節供油量，以保持柴油機轉速基本穩定。現就常用的4缸、6缸和V型8缸發動機說明如下。

①四沖程直列4缸發動機因缸數i=4，所以發火間隔應為720°/4一180°CA。其曲柄銷布置4個曲柄銷布置在同一平面內，1、4缸的曲柄銷朝上時，2、3缸的朝下，1、4缸與2、3缸相隔180°。

曲枘銷的另種布置形式是將述一種方式的2、5缸分別與3、4缸互換。這種方式的著火次序是，只有少數進內燃機采用這種著火次序。

按發火次序看，前后兩個汽缸的做功行程有60°是重疊的，這種現象是容易理解的。因為各汽缸間做功行程的間隔是120°，而每個汽缸的做功行程本身都是180°，就必然有前后兩個汽缸的做功行程有60°的重疊角。在這個60°中，兩個汽缸都在做功，前一個汽缸做功未完，后一個汽缸做功已經開始。（1）機械增壓系統增壓器（壓氣機）由柴油機直接驅動的增壓方式稱為機械增壓系統。這種做功行程重疊的現象對發動機工作的平穩性是非常有利的。

③四沖程v型8缸機大多將汽缸排列成雙列v形（兩列汽缸的中心線夾角常取90°）。因其汽缸數i=8，所以，各缸發火間隔應為720°/8=90°CA。通常，這種發動機左右兩列汽缸中相對的一對連桿共裝在一個曲柄銷上，所以v型8缸機只有4個曲柄銷。有的發動機只規定了冷間隙，此時的冷間隙數值能保證發動機在熱機狀態下仍有一定的氣門間隙。一般情況下，將4個曲柄銷布置在兩個互成90°的平面內。v型8缸機常用的發火次序為1-5-4-2-6-3-7-8。

曲軸的工作條件及常見故障

①曲軸的工作條件

a.承受燃燒氣體的壓力、活塞連桿組往復運動的慣性力和旋轉質量的離心力；

b.燃燒氣體的壓力、活塞連桿組往復運動的慣性力和旋轉質量的離心力產生的力矩；

c.油膜脈動的擠壓應力；

d.旋轉運動速度高；

e.巳潤滑條件較好，但受到較多雜質的沖刷作用。

②曲軸的常見故障

a.曲軸彎、扭；

b.軸頸磨損；

c.裂紋、折斷。

（2）曲軸彎扭的原因、檢驗與校正

1)曲軸彎、扭的原因

①內燃機工作不平穩，各軸頸受力不均衡；

②內燃機突然超負荷工作，使曲軸過分受振；

③內燃機經常發生“突爆”燃燒；

④曲軸軸承和連桿軸承間隙過大，工作時受到沖擊；

⑤曲軸軸承松緊不一，中心線不在一直線上；

⑥各缸活塞重量不一致；

⑦曲軸端隙過大，運轉時前后移動。

當曲軸彎、扭超過一定值后，將加速曲軸和軸承的磨損，嚴重時會使曲軸出現裂紋甚至折斷，同時還會加速活塞連桿組和汽缸的磨損。

柴油機的增壓系統

隨著生產的需要和科技水平的不斷提高，對柴油機的要求也越來越高，既要求柴油機輸出功率要大，經濟性要好，而且重量要輕，體積要小。柴油機輸出功率的大小，取決于進入汽缸的燃油和空氣的數量及熱能的有效利用率。公斤扳手法（比較可靠的方法）：用扭力扳手在曲軸后端裝飛輪的螺栓處轉動，其轉動力矩為：3道瓦：2~3kgf?m。由此可知：要提高柴油機的輸出功率，經濟有效的辦法是增加進入汽缸的空氣量。在柴油機汽缸容積保持不變的條件下，增加進入汽缸的空氣密度是提高柴油機輸出功率的主要手段。然而，空氣密度與壓力成正比，與溫度成反比，因此，增加進氣壓力，降低進氣溫度都能提高進氣密度，目前柴油機中采用增壓器來提高壓力，采用中冷器降低氣體的溫度。

所謂增壓，即用增壓器（壓氣機）將柴油機的進氣在缸外壓縮后再送入汽缸，以增加柴油機的進氣量，從而提高平均有效壓力和功率。