发动机(曲轴)结构与工作原理(课内分享)

平衡重块 曲柄臂
连杆颈
主轴颈
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1）主轴颈
曲轴的构造与工作原理
主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。主轴承的数目不仅 与发动机气缸数目有关，还取决于曲轴的支承方式。曲轴的支承方式一般有两种，一种是全支承曲轴， 另一种是非全支承曲轴。
概念： 在相邻的两个曲拐之间都设置一个主轴颈的曲轴，称为全支承曲轴，否则称为非全支承曲轴。
2、组成 （1）、机体组 （2）、活塞连杆组 （3）、曲轴飞轮组
3 、工作条件 高温、高压、高速和化学腐蚀。
承受机械载荷： 1、气体压力、惯性力、离心力、摩擦力; 2、汽车行驶中产生的冲击力。
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（1）机体组件
机体（气缸体、 曲轴箱）
气缸盖 气缸垫 油底壳
曲轴的构造与工作原理
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（2）活塞连杆组件
曲轴飞轮组件主要由曲轴、A 飞轮及其他一些附件组成。
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曲轴的构造与工作原理
1、曲轴
（1）作用：与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力，传给底盘的传动机构。 （2）材料与加工：中碳钢或中碳合金钢模锻而成。 （3）结构形式 • 整体式 • 组合式
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曲轴的构造与工作原理
结构原理
• 一般由主轴颈、主轴瓦、曲柄销（连杆轴颈）、曲柄臂、平衡重块等组成。
全支承曲轴
优点
提高曲轴的刚度和弯曲强度， 减轻主轴承的载荷
缺点
曲轴的加工表面增多，主 轴承数增多，使机体加长
应用
柴油机一般多采用此 种支撑方式
非全支承曲轴
缩短了曲轴的长度，使发动机 总体长度有所减小 A
主轴承载荷较大
承受载荷较小的汽油 机可以采用此种方11式
曲轴的构造与工作原理
2）曲柄销
曲柄销（连杆轴颈），是曲轴与连杆的连接部分。直列发动机的连杆轴颈数目和气缸数相等。 V型发动机的连杆轴颈数等于气缸数的一半。
曲柄转角/ （0）
0～180
第一缸 做功
第二缸 排气
第三缸 压缩
第四缸 进气
180～360
排气
进气
做功
压缩
360～540
进气
压缩
排气
做功
540～720
压缩
做功
进气
A 排气
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8.2）6缸机
• 6个曲柄布置在3个平面内 。 • 两种发火顺序：1-5-3-6-2-4
1-4-2-6-3-5
曲轴的构造与工作原理
发动机（汽油机） 由两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构与机体组 件，配气机构、燃料供给系、润滑系、A 冷却系、点火系和起动系组成。 4
曲轴的构造与工作原理
一、曲柄连杆机构与机体组件
1、功用 将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的 旋转运动而对外输出动力。
通常汽车由发动机、底盘、车身A 、电气设备四个部分组成。
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曲轴的构造与工作原理
发动机
发动机由一下机构组成： 1、曲柄连杆机构。曲柄连杆机构主要由我们生产的曲轴和连杆构成的机构，即下面图中C（曲轴）、R（连杆）和 P(活塞)等组成； 2、机体组件。机体组件主要由W（气缸体）等组成。相当也人体的骨架； 3、配气系统。 4、电气设备。
3）曲柄臂
曲柄臂是主轴颈与曲柄销的连接部分。一般为了平衡惯性力，曲柄臂处一般铸有平衡重块，从而使曲轴旋转 平稳。
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曲轴平衡
• 4缸发动机受力与平衡 离心力F
曲轴的构造与工作原理
力偶矩给曲轴带来弯曲载荷，引起主轴颈和轴承偏磨，为减轻主轴承载荷，设置平衡重。
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4 ）曲轴前端及曲轴轴向定位
定时齿轮 带轮
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曲轴的构造与工作原理
汽车总体组成：
汽车是由动力驱动、一般具有四个或者四个以上的车轮的非轨道承载车，汽车主要有以下几个部分构成： 1、发动机（Engine）。发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器。发动机最早诞生在英国，所以，发 动机的概念也源于英语，它的本义是指那种“产生动力的机械装置”； 2、底盘。底盘是指汽车上由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成的组合，支承、安装汽车发动机及其各部 件、总成，形成汽车的整体造型，承受发动机动力，保证正常行驶。 3、车身。车身指的是车辆用来载人装货的部分，也指车辆整体。有的车辆的车身既是驾驶员的工作场所，又是容 纳乘客和货物的场所。车身包括车窗、车门、驾驶舱、乘客舱、发动机舱和行李舱等。车身的造型有厢型、鱼型、 船型、流线型及楔型等几种，结构形式分单厢、两厢和三厢等类型。车身造型结构是车辆的形体语言，其设计好坏 将直接影响到车辆的性能。 4、电气设备。
曲轴的构造与工作原理
科内分享：发动机（曲轴）的构造与工作原理
黄槐洁 2014.10.29
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曲轴的构造与工作原理
目标
• 了解我们制造产品的构造与工作原理，我们在以后工作更得心应手; • 了解顾客的产品和顾客的需求，能够帮助我们制造出更好的产品; • 更细入了解汽车，方便我们生活的汽车的维修和保养;
曲轴的构造与工作原理
滑动推力轴承
起动爪 甩油盘
滑动推力轴承
止推片
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曲轴的构造与工作原理
5）曲轴后端
安装飞轮。在后轴颈与飞轮凸缘之间制成档油凸缘与回油螺纹，以阻止机油向后窜漏。有的电喷发电 机还安装有转速传感器脉冲轮。
我们公司的曲轴没有这种结构
来自百度文库
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6）曲轴轴向定位
功用：保证曲柄连杆机构在曲轴 受轴向力时能够正常工作。
曲轴的构造与工作原理
活塞连杆组件主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦组成
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（3）曲轴飞轮组件
曲轴的构造与工作原理
1-曲轴皮带轮 2-曲轴正时齿轮皮带轮 3-曲轴链轮 4-曲轴前端 5-曲轴主轴颈 6-曲柄臂 7-曲柄销（连杆轴颈） 8-平衡重块 9-转速传感器脉冲轮 10-飞轮 11-主轴瓦 12-主轴承盖 13-螺母 14-止推垫片 15-主轴瓦 16-止推垫 片
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曲轴的构造与工作原理 6缸四冲程V型发动机
点火顺序为R1-L3-R3-L2-R2-L1
轴向定位措施： 1.翻边轴瓦 2.止推片 3.止推环 4.止推轴承
7）曲轴润滑
• 在轴颈上钻有直油孔，并有斜 油孔相通，再与机体的主油道 联通。
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曲轴的构造与工作原理
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曲轴的构造与工作原理
8）多缸机曲柄布置与点火顺序分析
气缸的四个行程：进气——压缩——做功——排气
8.1）4缸机 • 4个曲柄布置在同一平面内 。 • 两种点火顺序：1-2-4-3；1-3-4-2 点火顺序：各缸完成同名行程的次序。