星空体育app下载入口 挖掘机理论知识！第十节：发动机.曲轴连杆机构

(1)曲轴连杆机构

曲柄连杆机构的作用是将气体作用在活塞顶部的力转变为曲轴的扭矩，向工作机输出机械能。曲柄连杆机构的主要零件可分为三组：本体组、活塞连杆组、曲轴及飞轮组。

1. 身体组

发动机机体由气缸体、气缸盖、气缸垫、油底壳等机械零件组成。

(1) 缸体

气缸体是发动机各部件的装配基础。它应具有足够的刚度和强度。一般由优质灰口铸铁制成。气缸体的上半部有一个或一千个圆柱形空腔，用于引导活塞的运动。它被称为气缸。下半部是支撑曲轴的轴箱，其内腔是曲轴运动的空间，见图2.1-15。

图2.1-15 缸套

为了提高气缸表面的耐磨性，广泛采用嵌入气缸体内的气缸套来形成气缸工作面。缸套采用合金铸铁或合金钢制成，以延长其使用寿命。气缸套有两种类型：干式和湿式。干式缸套不与冷却水直接接触星空体育平台官网入口，壁厚一般为1~3m。湿式气缸套与冷却水直接接触。壁厚一般为5~9mm。通常配有1~3个橡胶密封圈，用于密封水，防止水套内的冷却水漏入曲轴箱。

(2) 缸盖

气缸盖的主要作用是封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起构成燃烧室。气缸盖内部有冷却水套，用于冷却燃烧室等高温部件。气缸盖上应有进排气门座、气门导管孔、进排气通道等。汽油机的气缸盖上也有火花塞座孔，而柴油机则有安装喷油器的座孔。见图2.1-16。

图2.1-16 缸套

(3)缸套

气缸盖和气缸体之间装有气缸套，以保证燃烧室的密封。一般由石棉制成，中间夹有金属丝或金属刨花，外面包上铜或钢。近年来，我国正在尝试用膨胀石墨作为内衬材料。

(4)油底壳

油底壳的主要作用是储存机油和密封曲轴箱。油底壳受力很小，一般由薄钢板冲压而成。油底壳底部有一个放油塞。有些放油塞具有磁性，可以吸附油中的金属屑，以减少发动机零件的磨损。

2、活塞连杆组

活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等零件组成，如图2.1-17所示。

图2.1-17 发动机活塞连杆组

(1)活塞

活塞的主要作用是承受气缸内气体压力产生的力。而这个力通过活塞销传递到连杆，推动曲轴旋转。活塞顶部与气缸盖气缸壁也形成燃烧室，见图2.1-18。

图2.1-18 活塞

目前广泛使用的活塞材料是铝合金。

活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部三部分，见图2.1-19

图2.1-19 活塞结构示意图

(2)活塞环

活塞环分为气环和油环。气环的作用是保证活塞与缸臂之间的密封，防止气缸内大量高温高压气体泄漏到曲轴箱中，同时传导来自气缸的热量。将活塞顶到气缸壁上，然后用冷却水或空气将其带走。油环的作用是刮去气缸壁上多余的机油，并在气缸壁上均匀地形成一层油膜，不仅可以防止机油进入气缸燃烧，而且可以减少活塞之间的磨损，活塞环和气缸壁。

(3)活塞销

活塞销的作用是连接活塞和连杆小端，并将活塞所承受的气体力传递给连杆。活塞销一般采用低碳钢或低碳合金钢制成。

(4) 连杆

连杆的作用是将活塞所施加的力传递给曲轴，从而将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆一般采用中碳钢或合金钢经模锻或辊锻制成，如图2.1-20所示。

图2.1-20 连杆

连杆由小头、轴、大头三部分组成。

连杆大端两个半圆部位的切口可分为平切口和斜切口两种。汽油机连杆大端尺寸小于气缸直径，可进行平切。由于柴油机连杆受力较大，大端尺寸往往超过气缸直径。为了让连杆大端穿过气缸，一般采用斜切口。

3.曲轴飞轮组

曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮及其他不同功能的零件和附件组成。

(1) 曲轴

曲轴的作用是将连杆的推力转换成旋转扭矩，然后通过飞轮传递到传动装置。它还带动凸轮轴、风扇、水泵、发电机等附件工作。为了保证工作可靠，曲轴必须有足够的刚性和强度，各工作表面必须耐磨、润滑良好。见图2.1-21。

图2.1-21 曲轴

曲轴的组成：

①主轴颈——用于支撑曲轴。主轴颈轴承（主轴瓦，俗称大轴瓦）安装在气缸体的主轴承座上。

②连杆轴颈——也称曲柄销，连接于连杆大端。曲轴由连杆轴颈、两端曲柄、前后两根主轴组成。

③平衡配重——平衡配重的作用是平衡连杆轴颈、曲柄等旋转部件所产生的离心力。

④前端轴——曲轴前端装有正时齿轮、驱动风扇和水泵的皮带轮、前油封和挡油环以及启动爪等。

⑤后端法兰——后端法兰上装有飞轮。

多缸发动机的每个曲柄的布置取决于气缸数量、气缸排列和发动机的工作顺序（也称为点火顺序）。在安排发动机点火顺序时，力求做到动力间隔均匀，各缸点火间隔最好相同。对于四冲程发动机，点火间隔角为720°/气缸数，即曲轴旋转720°/气缸数时，用一个气缸做功，保证发动机运转平稳。

四冲程直列四缸发动机的点火顺序为720°/4=180°。曲轴布置如图2.1-22所示。四个曲柄布置在同一平面上。

图2.1-22 直列四缸发动机曲柄布置图

对于四冲程直列六缸发动机的点火顺序，由于气缸数为6星空综合体育app下载，所以点火间隔角度为720°/6=120°。在布置六个曲柄的三个平面中，每个平面之间的夹角为120°。通常的射击顺序是1-5-3-6-2-4。

(2) 飞轮

飞轮是一个具有较大转动惯量的圆盘。其主要作用是将曲轴在做功冲程中获得的部分能量储存起来，以克服进气、排气、压缩三个辅助冲程的阻力，使发动机运转平稳并提高发动机的短期过载工作能力并使车辆更容易启动。此外星空体育官方网站，飞轮也是离合器的组成部分。

飞轮大多由灰口铸铁制成。飞轮外圆上压装有起动机齿圈，起动机齿圈与起动机驱动齿轮啮合，以起动发动机。第一缸点火正时标记通常刻在飞轮上，以方便校准点火时间。

飞轮