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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。凸輪軸和正時齒輪的檢驗與修理（1)凸輪軸和正時齒輪的常見失效形式①凸輪軸的常見失效形式有三種：凸輪的磨損。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。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。為了使齒輪嚙合平順，減少噪聲，正時齒輪一般采用斜齒，其傾斜角度約為10°，曲軸上的正時齒輪多用合金鋼制造，而凸輪軸上的正時齒輪多用夾布膠木或工程塑料制成。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。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。對于強化內燃機，排氣門熱負荷高、磨損嚴重，所以排氣門座通常都采用氣門座圈。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。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°）。①分別松開壓氣機殼、無葉渦殼與中間殼上的固緊件，取下兩只殼體。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。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。

正時齒輪的檢驗與修理

凸輪軸上的正時齒輪工作過久會磨損，使齒隙變大，在工作中會產生噪聲。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。當它們的配合間隙，膠木的大于0.20mm（鋼鐵的大于0.15mm)時，需更換齒輪。其小齒隙，以裝配時能用手推進，并轉動輕便為宜。經驗證明：有些齒輪更換后，雖配合間隙符合要求，但由于嚙合不好，往往噪聲很大，必須走合一段時間才能消除。因此，如果原來正時齒輪的間隙稍大，只要噪聲不大，還可繼續使用。

正時齒輪的齒面應光潔，無刻痕和毛刺。⑧曲軸平衡遭到破壞，曲軸受到很大的慣性沖擊，使曲軸疲勞而裂斷。沿節圓弦上規定齒高處的齒厚磨損不應超過0.25mmo齒輪內孔磨損應在規定允許限度內；如無規定，一般應不超過0.05mm。鍵槽寬度應在規定的允許限度內；如無規定一般應不超過標準寬度0·當超過上述各項允許跟度后，除鍵槽容許在與舊鍵槽成120°位置另開新鍵槽外，其余均不應使用。

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。

對于柴油機而言，改變供油量只需轉動噴油泵的柱塞即可。隨著供油量加大，柴油機的功率和轉矩都相應增大，反之則減少。

柴油機驅動其他工作機械（如發電機、水泵等）時，如其輸出轉矩與工作機械克服工作阻力所需的轉矩（阻力矩）相等，則工作處于穩定狀態（轉速基本穩定）。內燃機對配氣機構及進排氣系統的要求是：進入汽缸的新鮮氣或可燃混合氣要盡可能多，排氣要盡可能充分。如阻力矩超過輸出轉矩，則柴油機轉速將下降，如不能達到新的穩定工況，則柴油機將停止工作。當輸出轉矩大于阻力矩時，則轉速將升高，如不能達到新的平衡，則轉速將不斷上升，會發生“飛車”事故。由于工作機械的阻力矩會隨著工作情況的變化而頻繁變化，操作入員是不可能及時靈敏地調節供油量，使柴油機輸出轉矩與外界阻力相適應的，這樣，柴油機的轉速就會出現劇烈的波動，從而影響工作機械的正常工作。因此，工程機械（如發電）用柴油機必須設置調速器。此外，由于柴油機噴油泵本身的性能特點，在怠速工作時不容易保持穩定，而在高速時又容易運轉甚至“飛車”，所以在柴油機上必須安裝調速器，以保持其怠速穩定和防止高速時出現“飛車”現象。