第二章 曲柄連桿機構

《第二章 曲柄連桿機構》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《第二章 曲柄連桿機構（35頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二章 曲柄連桿機構 2.1 概述 2 2.2 機體組 3 2.3 活塞連桿組 12 2.4 曲軸飛輪組 29 學習目標： 1.掌握機體組的組成及各零部件的安裝要求； 2.掌握活塞的結構類型及為防止活塞熱變形采取的結構措施； 3.掌握活塞環(huán)的密封原理； 4.掌握曲軸的構造特點； 5.掌握連桿的構造特點； 6.掌握常見曲拐的布置特點。 學習方法： 介紹發(fā)動機曲柄連桿機構的結構及組成，通過實物和多媒體課件動態(tài)演示相結合，使學生掌握各零部件的結構特點和安裝要求。 學習內(nèi)容： §2.1 概述 §2.2 機體組 §2.3

2、 活塞連桿組 §2.4 曲軸飛輪組 學習重點： 1.氣缸體的結構類型和特點； 2 活塞的結構、變形及相應的結構措施； 3.活塞環(huán)的密封原理； 4.曲軸的結構特點及曲拐的布置。 作業(yè)習題： 1.試說明曲柄連桿機構的作用、組成和工作條件。 2.為什么大多數(shù)氣缸要用缸套？試比較干式和濕式缸套的特點。 3.氣缸墊有何作用？安裝時應注意哪些事項 ? 4.活塞的作用是什么 ? 由哪幾部分組成？ 5.活塞采用特殊結構的原因是什么？一般活塞的形狀有何特點 ? 6.活塞環(huán)分為幾種，作用如何 ? 7.試述連桿的作用及構造。 8.試述曲軸的作用，曲拐的布置與

3、哪些因素有關？ 9.飛輪的作用是什么？ 2.1 概述 功用 　　曲柄連桿機構的功用是：把燃氣作用在活塞頂上的壓力轉變?yōu)榍S的轉矩，以向工作機械輸出機械能。 　　組成 　　曲柄連桿機構的主要零件可以分成三組：機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組。 　 　　工作條件 　　在發(fā)動機作功時，氣缸內(nèi)最高溫度可達 2500K 以上，最高壓力可達 5 ～ 9MPa ，現(xiàn)代汽車發(fā)動機最高轉速可達 3000 ～ 6000r ／ min ，則活塞每秒鐘要行經(jīng)約 100 ～ 200 個行程，可見其線速度是很大的。此外，與可燃混合氣和燃燒廢氣接觸的機件 ( 如氣缸、氣缸

4、蓋、活塞組等 ) 還將受到化學腐蝕。因此，曲柄連桿機構工作條件的特點是高溫、高壓、高速和化學腐蝕。 2.2 機體組 機體組主要由氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸蓋、氣缸墊和發(fā)動機支承等組成如圖2-2-1。 2.2.1 氣缸體與曲軸箱 　　氣缸體是氣缸的殼體，曲軸箱是支承曲軸作旋轉運動的殼體，二者組成了發(fā)動機的機體。水冷式發(fā)動機的氣缸體和曲軸箱常鑄成一體，稱為氣缸體－曲軸箱，也可簡稱為氣缸體，如圖2-2-2 所示。風冷式發(fā)動機常將氣缸體與曲軸箱分開制造再用螺栓連接起來。 　　 　　氣缸體作為發(fā)動機各個機構和系統(tǒng)的裝配基體，承受較大的機械負荷和熱負荷，氣

5、缸體本身應具有足夠的剛度、強度和良好的耐熱性，其具體結構型式分為三種，如圖2-2-3 所示。 　　(1)一般式氣缸體 　　缸體下平面通過曲軸中心線，這種缸體剛度雖不如其他兩種，但缸體高度低，重量輕，容易加工。小轎車和輕型載貨車用汽油機由于負荷率低，常采用這種結構形式。 　　(2)龍門式氣缸體 　　缸體下平面低于曲軸中心線，這種結構形式的缸體雖重些，但剛度好，一般柴油機和負荷較大的汽油機采用這種形式的缸體，大多數(shù) V 型發(fā)動機和鋁合金缸體發(fā)動機多采用這種型式。 　　(3)隧道式氣缸體 　　缸體上的曲軸軸承座為整體式，形成隧道樣，這種缸體的發(fā)動機采用滾動軸

6、承的盤形曲軸，安裝時，曲軸從一端插入，這種缸體比較笨重，但剛度最好。 　　氣缸體內(nèi)引導活塞做往復運動的圓筒就是氣缸。多缸發(fā)動機氣缸的排列型式?jīng)Q定了發(fā)動機外形尺寸和結構特點，對發(fā)動機氣缸體的剛度和強度也有影響，并關系到汽車的總體布置?？煞譃椋褐绷惺?、 V 型式、對置式三種，如圖2-2-4a和圖2-2-4b 所示。 圖 2-2-4a 圖 2-2-4b (1)直列式 　　一般缸體是豎立的，氣缸是垂直排成單行，結構簡單，加工方便，但高度較高，長度較長，六缸以下發(fā)動機多采用這種型式。 　　(2)V 型式 　　 氣缸分為左右兩邊排列成 V 型，其優(yōu)點是發(fā)動機總長

7、度縮短，高度降低，結構緊湊，功率增大，剛度加強，重量減輕等。但發(fā)動機寬度加大，形狀復雜，加工困難。一般用于八缸以上功率較大的發(fā)動機上。 　　(3)對置式 　　把氣缸對置排列在同一水平面上，這樣降低了發(fā)動機的總高度，結構也更加緊湊。一般使用于車身底板下安裝發(fā)動機的大型公共汽車上。 　　氣缸工作表面由于經(jīng)常與高壓、高溫的燃氣相接觸，且有活塞在其中作高速往返運動，所以必須耐高溫、耐磨損、耐腐蝕。為了保證氣缸表面能在高溫下正常工作，必須隨時加以冷卻，冷卻方式有兩種：一種是水冷；另一種是風冷（圖2-2-5 ）。 　　 汽車發(fā)動機上常采用水冷卻。發(fā)動機用水冷卻時，氣缸周圍和

8、氣缸蓋中均有用以充水的空腔，稱為水套。轎車上常用敞開式水套和封閉式水套兩種。敞開式的水套在氣缸體平面敞開，缸體重量輕，結構緊湊，冷卻較好，變形小，壽命長。 　　 曲軸箱有前后壁和中間隔板，其上制有主軸承孔。為了給這些軸承潤滑，在側壁上鉆有主油道，前后壁和中間隔板上鉆有分油道。 2.2.2 氣缸套 　　缸體材料應具有足夠的強度、良好的澆鑄性和切削性且價格低廉，因此常用的缸體材料是鑄鐵或合金鑄鐵。但最近鋁合金使用越來越普遍，因為鋁合金缸體重量輕、導熱性良好，冷卻液容量可以減少。起動后，缸體可較快達到工作溫度，并且和鋁活塞膨脹系數(shù)完全一致，受熱后間隙變化小，可減少沖擊噪音和機

9、油消耗，且和鋁缸蓋膨脹系數(shù)相同，工作時可減少冷熱沖擊所產(chǎn)生的熱應力。 　　氣缸壁要求有足夠的耐磨性，其它部分的耐磨性能要求不高，因此，大型發(fā)動機上廣泛采用鑲入缸體內(nèi)的氣缸套，形成氣缸工作表面，常將缸套分為干式和濕式兩種，如圖2-2-7。 　　(1)干式缸套 　　干式缸套的特點是外表面不與冷卻水接觸，它是一個耐磨性能良好的薄壁套筒，壁厚一般為 1 ～ 3.5mm ， 它具有整體式氣缸體的優(yōu)點，強度和剛度都較好，但加工比較復雜，內(nèi)、外表面都需要進行精加工，拆裝不方便，散熱不良。 　　(2)濕式缸套 　　濕缸套是一個與冷卻水直接接觸的厚壁套筒，壁厚應保證缸套有足夠的強

10、度和剛度，一般為缸徑的 5% ～ 10% ，。 它散熱良好，冷卻均勻，加工容易，通常只需要精加工內(nèi)表面，而與水接觸的外表面不需要加工，拆裝方便，但缺點是強度、剛度都不如干式氣缸套好，而且容易產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。應該采取一些防漏措施。 2.2.3 氣缸蓋 　　 氣缸蓋密封氣缸并與活塞頂、氣缸內(nèi)壁上部共同形成燃燒室，頂置發(fā)動機缸蓋上還要布置進、排氣道以及相應的冷卻水套，對頂置凸輪軸發(fā)動機還要考慮凸輪軸的支承，還有火花塞或噴油器以及缸蓋螺栓的布置等，結構十分復雜。水冷式氣缸蓋有三種結構型式：整體式、分體式、單體式。 　　 (1)整體式缸蓋 　　 多缸發(fā)動機的整列氣缸共用一個缸蓋

11、的稱為整體式氣缸蓋，一般用于缸徑較小的發(fā)動機。缸徑小于 110mm 的發(fā)動機多采用整體式缸體，這種型式結構緊湊，可縮短氣缸中心距，但剛度小，制造、維修不便。 　　(2)分體式缸蓋 　　 多缸發(fā)動機的整列氣缸中，分開為二缸一蓋或三缸一蓋的稱為分體式氣缸蓋。缸徑大于 110mm 且小于 150mm 的發(fā)動機多采用分體式缸蓋。 　　(3)單體式缸蓋 　　 多缸發(fā)動機每缸采用一個缸蓋的稱為單體式氣缸蓋。單體式缸蓋剛度大，制造、修理方便，備件存儲比較優(yōu)越，但缸心距較大，且要用專門的回水管回流缸蓋冷卻水，故結構復雜，缸徑大于 150mm 的發(fā)動機多采用單體式缸蓋，風冷發(fā)動機均采用

12、單體式缸蓋。 　　 各種型式的缸蓋底面都與氣缸、活塞共同形成燃燒室，有氣道、氣門的布置，有火花塞或噴油器的布置，有冷卻水套和導流片或導水管的布置等。對頂置氣門和頂置凸輪軸還要布置搖臂軸承座、凸輪軸軸承座以及氣門座和氣門導管等。 　　 汽油機的燃燒室是由活塞頂面和氣缸蓋上相應的凹坑所組成，其型式各不相同，但大致有以下幾種： 　　(1)楔形燃燒室 　　 燃燒室橫向剖面呈楔形，有較大的擠氣面產(chǎn)生壓縮渦流，使距火花塞燃燒最遠處得到很好冷卻，有利于抑制爆震的產(chǎn)生，這種燃燒室氣門多列于一側，如圖2-2-9a ）所示。 圖2-2-9a

13、 圖2-2-9b 圖2-2-9c 　　(2)浴盆式燃燒室 　　 這種燃燒室形狀象浴盆，燃燒室中可適當布置擠氣面，燃燒溫度較低，工作較柔和，只是進氣受到室壁的影響，如圖2-2-9b ）。 　　(3)半球形燃燒室 　　 這種燃燒室的氣門呈橫向 V 形排列。因此氣門頭部直徑可以做得較大，換氣好?；鸹ㄈ辔挥谌紵业弥胁?，抗爆性好，經(jīng)濟性、動力性好，如圖2-2-9c ）。 　　(4)淺蓬形燃燒室 　　 這種燃燒室斷面象蓬形，由半球形發(fā)展而成，燃燒室緊湊，適于裝置多氣門。進、排氣門分布在缸蓋兩側，呈 V 形，但其夾角

14、較球形小，這種氣門有利于驅動。 2.2.4 氣缸墊 　　氣缸墊置于氣缸蓋與氣缸體之間，作用是保證燃燒室的密封，防止漏氣、漏水。 氣缸墊的材料要有一定的彈性，能補償結合面的不平度，以確保密封，同時要有好的耐熱性和耐壓性，在高溫高壓下不燒損、不變形， 拆裝方便，能重復使用，壽命長。 目前應用的氣缸墊結構大致有金屬—石棉墊、純金屬墊等幾種。 2.2.5 油底殼 　　油底殼的主要功能是儲存機油并封閉曲軸箱。油底殼一般受力很小，多采用薄鋼板沖壓而成，其形狀決定于發(fā)動機的總體布置和機油的容量。在有些發(fā)動機上，為了加強油底殼內(nèi)機油的散熱，采用了鋁合金鑄造的油底殼，在殼的底部

15、還鑄有相應的散熱肋片。 　　為了保證在發(fā)動機縱向傾斜時機油泵能夠吸到機油，油底殼后部一般做的較深。油底殼內(nèi)還設有擋油板，防止汽車振動時油面波動過大。油底殼底部裝有放油塞。多數(shù)放油塞是磁性的，能吸附機油中的金屬屑，減少發(fā)動機運動件的磨損。 2.2.6 發(fā)動機支承 　　發(fā)動機一般通過氣缸體和飛輪殼或變速器殼上的支撐支承在車架上。發(fā)動機的支承方法，一般有三點支承和四點支承兩種，發(fā)動機在車架上的支承是彈性的，這是為了消除在汽車行駛過程中車架的扭轉變形對發(fā)動機的影響，以減少傳給底盤和乘員的噪音和振動。 2.3 活塞連桿組 活塞連桿組由活塞組和連桿組兩部分組成，如圖

16、2-3-1 所示。 2.3.1 活塞組 　　活塞組包括：活塞、活塞環(huán)、活塞銷等。 2.3.1.1活塞 　　活塞是發(fā)動機的重要傳力機構，活塞與缸蓋、氣缸形成密閉的容器，保證工作過程的順利進行，同時將燃氣壓力通過連桿把力傳給曲軸輸出。在工作過程中，活塞承受周期性變化的氣體壓力和慣性載荷，并在氣缸中作高速往復運動，將力傳給連桿，同時承受交變的側壓力。 　　發(fā)動機工作時，燃氣溫度高達 2000 ℃以上，活塞頂部接觸燃氣，因高溫使材料機械性能降低，甚至產(chǎn)生高溫蠕變。當頂部溫度超過 370~400 ℃時，還會產(chǎn)生熱裂現(xiàn)象。第一道環(huán)槽溫度超過 200~220 ℃，就會造成

17、活塞環(huán)粘結。進氣時，活塞又受到冷的新氣沖刷，造成溫度不均，引起大的熱應力和活塞變形?；钊ぷ鳒囟雀咔易魍鶑妥兯龠\動，潤滑又困難，所以極易磨損。 　　根據(jù)活塞的工作條件，對活塞的要求是： 　　有足夠的剛度、強度和耐熱性，以承受燃氣的高溫高壓； 　　加工精度要求高，保證密封又不增加磨損； 　　盡量降低重量，以減少慣性載荷； 　　潤滑性和耐磨性良好，以提高壽命。 　　鋁合金材料基本上滿足上面的要求，因此，活塞一般都采用高強度鋁合金，但在一些低速柴油機上采用高級鑄鐵或耐熱鋼。 　　活塞的基本結構可分為頂部、頭部、裙部三部分如圖2-3-2 所示。 　　(

18、1)　活塞頂部 　　活塞頂部形成燃燒室的底部，主要有平頂、凹頂和凸頂?shù)葞追N型式，具體形狀取決于燃燒室的要求。 　　汽油機活塞頂部多為平頂，如圖2-3-3a )所示，其優(yōu)點是加工簡單，而且減少頂部與燃氣的接觸面積，從而使應力分布均勻。 　　現(xiàn)代高壓縮比、多氣門發(fā)動機，為滿足燃燒室的要求也有略微凸起或凹下的形狀，以及為了避免活塞與氣門碰撞而制成凹坑，如圖 2-3-3b和圖 2-3-3c )所示。 　　 柴油機活塞頂部由于燃燒系統(tǒng)的不同，形狀有較大的差異。非直噴式的渦流室式或預燃室式燃燒室的活塞頂部基本為平頂或微淺凹坑，而直噴式燃燒室為了混合氣形成的需要，一般均有較復雜

19、的形狀)。 　　活塞頂部的厚度通常是從中間向四周逐漸增厚，以保證足夠的剛度和散熱要求。在沒有特殊冷卻裝置的情況下，頂部的熱量通過活塞環(huán)和裙部，經(jīng)缸筒將熱散到冷卻介質。對增壓強化發(fā)動機來說，為降低頂部溫度負荷，有專門的油道冷卻活塞頂部。它通過機油循環(huán)冷卻活塞。 　　(2)　活塞頭部 　　活塞頭部是活塞環(huán)槽以上的部分。其主要作用有三： 1 )承受壓力并傳給連桿； 2 )與活塞環(huán)一起實現(xiàn)氣缸的密封； 3 )將活塞頂吸收的熱量通過活塞環(huán)傳導到氣缸壁上。頭部切有若干道用以安裝活塞環(huán)的環(huán)槽。汽油機一般有 2~3 道環(huán)槽，上面 1~2 道用以安裝氣環(huán)，下面一道用以安裝油環(huán)。在油環(huán)槽底

20、面上鉆有許多徑向小孔，被油環(huán)從氣缸壁上刮下來的多余機油，經(jīng)這些小孔流回油底殼。 　　(3)活塞裙部 　　自油環(huán)槽下端面起至活塞底面的部分，稱為活塞裙部，其作用是為活塞在氣缸內(nèi)做往復運動導向和承受側壓力。 　　1)　裙部長度和類型 　　活塞裙部較長時，導向性能好，裙部比壓小，并有利于減少活塞在氣缸內(nèi)的側偏。但裙部較長時也有一些缺點：活塞高度、重量、發(fā)動機高度的值都比較大。所以通常在保證允許的比壓下，取最小長度，現(xiàn)代發(fā)動機活塞裙部有 3 種類型，如圖2-3-5 所示。 　　短行程的轎車發(fā)動機多采用拖板式或半拖板式。一些載重車汽油機或柴油機常采用全裙式，有的還

21、在裙部下端裝有活塞環(huán)。 　　2)　裙部膨脹變形控制 　　裙部工作時受垂直氣體壓力 P 及側壓力 N 的作用，因此裙部沿活塞銷方向變形增大。同時金屬受熱膨脹，因金屬分布不均也使活塞銷方向的膨脹量大。為使活塞在缸內(nèi)工作時不致卡住，采用了如下一些措施： 　　橢圓錐裙　裙部斷面制成橢圓形，橢圓的長軸在垂直活塞銷的方向，即在連桿擺動平面內(nèi)或承受側壓力導向平面內(nèi)，橢圓的短軸在活塞銷的方向。裙部軸向呈錐形，上小下大。這樣活塞工作過程中，受力受熱膨脹變形時，形成圓柱形，不致在氣缸內(nèi)卡住。 　　在活塞裙部銷座處鑄入膨脹系數(shù)小的恒范鋼片　限制活塞裙部的變形，使變形量減小。當鑲片在銷座內(nèi)表

22、面時，可控制變形向著銷座方向發(fā)展。 活塞裙部沿銷座外端面在鑄造時 0.5mm~1mm 或深陷為特殊形銷座，使銷座兩端處有充分的膨脹余地。 裙部開有絕熱－膨脹槽　如圖2-3-8 在裙部受側向力較小的面，開有“ T ”形或“Π” 形槽。其中橫槽叫絕熱槽，其作用是減少頭部熱量向裙部傳導，從而減少裙部的熱膨脹。豎槽叫膨脹槽，其作用是使裙部具有一定的彈性和熱態(tài)起補償作用，使活塞在裝配較小的情況下熱膨脹時不致卡缸。 　　(4)經(jīng)過變形的活塞 　　為了提高活塞的工作性能，有些發(fā)動機采用經(jīng)過變形了的活塞。 　　1)　偏心活塞 　　偏心活塞是指活塞銷中心偏離活塞銷軸線的活塞(圖2

23、-3-9 )。從發(fā)動機前面看，偏向左面或側壓力大的一面，其主要目的是減少活塞在氣缸內(nèi)的敲擊。這種偏心活塞的偏心量不易觀察出來，一般都有標記，安裝時方向不能搞錯， 否則換向敲擊力會增大，使裙部受損。 　　2)　桶形活塞 　　由于活塞上部受熱較強，活塞側面的形狀，通常制成錐形、梯形或錐形和柱形組合，也有較復雜的變橢圓形(即橢圓度隨活塞高度而變化)。顯示了幾種不同的活塞側面形狀，現(xiàn)代汽車上的活塞有的還使用一種裙部中部隆起的桶形裙部，它不僅考慮了溫度等因素引起的變形，而且還考慮到油楔的形成，從而減小摩擦，延長壽命。 2.3.1.2 活塞環(huán) 　　活塞環(huán)包括氣環(huán)和油環(huán)兩

24、種，如圖2-3-11 ，氣環(huán)的作用是保證活塞和氣缸壁間的密封，防止氣缸中的高溫、高壓燃氣大量竄入曲軸箱，同時還將活塞頂部的大部分熱量傳導到氣缸壁，再由冷卻水或空氣帶走。氣環(huán)所起的密封和導熱的兩大作用中，密封作用是主要的，因為密封是導熱的前提，如果氣環(huán)密封性能不好，高溫燃氣直接從氣環(huán)外圓表面漏入曲軸箱，此時不但由于氣環(huán)和氣缸貼合不嚴而不能很好地散熱，相反地氣環(huán)外圓表面還接受附加的熱量，最后將導致活塞和氣環(huán)燒壞。通常每個活塞裝有 2 ～ 3 道氣環(huán)。 　　油環(huán)用來刮除氣缸壁上多余的機油，并在氣缸壁上鋪涂一層均勻的機油膜，這樣既可以防止機油竄入氣缸燃燒，又可以減小活塞、活塞環(huán)與氣缸的磨損和

25、摩擦阻力。此外，油環(huán)也起到封氣的輔助作用。通常每個活塞 1 ～ 2 道油環(huán)。 　　活塞環(huán)是在高溫、高壓、高速和潤滑惡劣的條件下工作的，它的運動情況很復雜，不僅與缸壁間有相對高速的滑動摩擦，而且與環(huán)槽側面上下撞擊，因此活塞環(huán)的磨損是發(fā)動機中磨損最快的零件之一。這要求活塞環(huán)的材料應具有好的耐磨性、導熱性、耐熱性、磨合性、沖擊韌性和足夠的彈性等。一般多選用優(yōu)質灰鑄鐵、球墨鑄鐵或合金鑄鐵制造，有的還采用米·表面鍍鉻或噴鉬，以減少磨損。 發(fā)動機工作時，活塞、活塞環(huán)都會發(fā)生熱膨脹?；钊h(huán)既要相對于氣缸上下運動，活塞又相對于環(huán)橫向移動，因此活塞環(huán)在安裝時應留有端隙、側隙、背隙三處間隙，如圖2-3-

26、12 。端隙 Δ 1 又稱開口間隙，是活塞環(huán)裝入氣缸后開口處的間隙，一般在 0.25～0.50mm之間。側隙Δ 2 又稱邊隙是環(huán)高方向與環(huán)槽之間的間隙。第一道環(huán)一般為0.04～0.10mm，其它氣環(huán)為0.03～0.07mm，油環(huán)較小，一般為0.025～0.07mm。背隙是活塞及活塞環(huán)裝入氣缸后，活塞環(huán)背面與環(huán)槽底部間的間隙，一般為0.5～1mm。為了測量方便，維修中以環(huán)的厚度與環(huán)槽的深度差來表示。 　　氣環(huán) 　　 1)　氣環(huán)的密封原理　氣環(huán)可能漏氣的通道有三條：環(huán)面與氣缸壁間；環(huán)與環(huán)槽的側面間；開口間隙處。前兩處是可以密封的，其密封原理如圖2-3-13所示。 　　第一密

27、封面的建立　 活塞環(huán)在自由狀態(tài)下，其外圓直徑略大于缸徑，所以裝入氣缸后，環(huán)就產(chǎn)生一定的彈力與缸壁壓緊，形成了第一密封面。 　　第二密封面的建立 　由于活塞頭部與缸壁間有間隙，活塞環(huán)還有側隙和背隙，氣缸內(nèi)未被密封的氣體不能通過第一密封面下竄，便竄入側隙和背隙， 把環(huán)壓到環(huán)槽端面形成第二密封面。 　　氣環(huán)的第二次密封 　竄入活塞環(huán)背隙和側隙的氣體，產(chǎn)生背壓力和側壓力，使環(huán)對缸壁和環(huán)槽進一步壓緊，顯著加強了第一、第二密封面的密封。此即為氣環(huán)的第二次密封。 　　有了兩個密封面的密封，理論上只有開口處是唯一的漏氣通道。因此安裝時相互按一定位置錯開，形成迷宮式封氣路線（圖2-3-14）

28、，其漏氣量在高速發(fā)動機上是很微小的，一般僅為進氣量的 0.2 ％～ 1.0 ％。這也是往復活塞式發(fā)動機至今有巨大生命力的原因之一。 　　2)　活塞的泵油作用及危害 　由于側隙和背隙的存在，當發(fā)動機工作時，活塞環(huán)便產(chǎn)生了泵油作用。環(huán)在氣壓力、慣性力、摩擦力的作用下，反復地靠在環(huán)的上、下沿，其過程是：當活塞帶著活塞環(huán)下行（進氣行程）時，環(huán)靠在環(huán)槽的上方，環(huán)從缸壁上刮下來的潤滑油充入環(huán)槽下方，見圖2-3-15a ）；當活塞又帶動活塞環(huán)上行（壓縮行程）時，環(huán)又靠在環(huán)槽的下方，同時將油擠壓到環(huán)槽的上方，見圖2-3-15b ），如此反復運動，就將潤滑油泵到活塞頂。 　　活塞環(huán)的泵油作用，一

29、方面對潤滑困難的氣缸都是有利的，另一方面隨著發(fā)動機轉速的日益提高，泵油作用加劇，不僅增加了潤滑油的消耗，而且可能使火花塞因沾油而不能產(chǎn)生電火花，并使燃燒室內(nèi)積炭增多，甚至環(huán)槽內(nèi)形成積炭，擠壓活塞環(huán)而失去密封性。另外還加劇了氣缸等件的磨損。 　　 為此，多在結構上采取如下措施：即盡量減小環(huán)的質量，氣環(huán)采取特殊斷面形狀，油環(huán)下設減壓腔，氣環(huán)下面的油環(huán)加襯簧或用組合式油環(huán)等方式。 3)　氣環(huán)的斷面形狀　 為了提高壓強和密封，加速磨合，減小泵油和改善潤滑（布油和刮油），除合理選擇材料及加工工藝外，在構造上出現(xiàn)了許多不同斷面形狀的氣環(huán)，常見的有如下幾種（圖2-3-16）： 　　矩

30、形環(huán) 結構簡單，制造方便，且與缸壁接觸面積大，有利于活塞頭部的散熱。 　　錐形環(huán) 其錐角一般為 30 ′～ 60 ′，這種活塞環(huán)只能按圖示方向安裝（環(huán)上多有標記）。由于它與缸壁是線接觸，單位壓力大，有利于密封和磨合。隨著磨合里程的增加，接觸也逐漸增大，最后便成為普通的矩形環(huán)了。另外，這種環(huán)在活塞下行時有刮油作用，上行時有布油作用，并且可形成楔形油膜而改善潤滑。 錐形環(huán)傳熱性差，常裝到第二、三道環(huán)槽上由于錐角很小不易識別，為避免裝錯，在環(huán)端上側面標有記號（向上或 TOP ）等。 　　扭曲環(huán) 將矩形環(huán)內(nèi)圓上方或外圓下方切成臺階或倒角而成。為了減少開口處的漏氣量，外圓下方切口的環(huán)，在離開口

31、 3mm~5mm 內(nèi)仍保持原矩形斷面。 當活塞環(huán)裝入氣缸后， 由于斷面不對稱，產(chǎn)生不平衡力的作用，使活塞環(huán)發(fā)生扭曲變形。 扭曲后的環(huán)面與錐形環(huán)相似，線接觸，有利于密封和走合；能刮油、布油和形成楔形油膜。減少了環(huán)在環(huán)槽內(nèi)的上下移動量，從而減小了泵油作用，并減小了沖擊力，使磨損減輕。作功行程作用于環(huán)上側及背面的燃燒壓力足以使環(huán)不再扭曲，兩個密封面達到完整接觸，既有利于散熱，也使單位壓力不致過大。 目前被廣泛地應用于第 2 道活塞環(huán)槽上，安裝時必須注意斷面形狀和方向，內(nèi)切口朝上，外切口朝下，不能裝反。 　　梯形環(huán) 某些熱負荷較大的柴油機，第一道環(huán)容易因結膠而粘結在環(huán)槽內(nèi)失去作用，因而采用了梯

32、形環(huán)。這種環(huán)當活塞在側壓力作用下左、右換向時，環(huán)的側隙 Δ2 和背隙Δ3 將不斷變化，使膠狀油焦不斷從環(huán)槽中被擠出，避免了上述故障。另外，當發(fā)動機停轉，活塞冷卻時，其徑向收縮會加大Δ2 ，起抵消軸向收縮而減小Δ2 的作用，使活塞環(huán)不會滯住，這對冷車啟動有利。半梯形環(huán)除上述作用外，還具有內(nèi)切口扭曲環(huán)特點。 　　桶形環(huán) 桶形環(huán)是近幾年來出現(xiàn)的一種新結構環(huán)，其特點是活塞環(huán)的外圓面為凸圓弧形。當桶形環(huán)上下移動時，均能與氣缸形成楔形空間，使機油容易進入摩擦面，從而使磨損大為減少；環(huán)面與缸壁是圓弧接觸，能很好地適應活塞的擺動，避免了棱角負荷；接觸面積小，有利于密封。 隨著發(fā)動機的高壓縮比、高速、

33、大功率和短行程的發(fā)展，氣環(huán)趨于輕而窄。其優(yōu)點是：面窄摩擦熱小，不易拉毛；質輕而不易產(chǎn)生跳動和顫振；可減小活塞的環(huán)帶部尺寸，從而減小活塞高度，使活塞質量減小。 　　油環(huán) 　　油環(huán)分為整體式與組合式兩種。 　　(1)　整體式油環(huán) 　　如圖 2-3-18所示，環(huán)的外圓柱面中間加工有凹槽，槽中鉆有小孔或開切槽。當活塞向下移動時，油環(huán)將缸壁上多余的機油刮下，通過小孔或切槽流回曲軸箱；當活塞向上移動時，刮下的機油仍通過回油孔流回曲軸箱。 　　(2)　組合式油環(huán) 　　 它由一個徑向襯環(huán)、三個扁平環(huán) ( 上面兩片，下面一片 ) 和一個軸向波形環(huán)組成。其材料為彈簧鋼，

34、三個扁平環(huán)的外圓表面鍍鉻。軸向波形環(huán)使扁平環(huán)貼緊槽上下端面，形成端面密封，以防機油上竄；徑向襯環(huán)使扁平環(huán)外圍緊貼氣缸壁，以便活塞下行時刮去氣缸壁上多余的機油。由于扁平環(huán)較薄，徑向襯環(huán)彈力較大，各扁平環(huán)獨立工作，能很好地適應氣缸壁不均勻磨損和活塞變形擺動的影響。組合環(huán)具有對缸壁接觸壓力高且均勻、刮油能力強、密封性良好等優(yōu)點，應用日益增多。 2.3.1.3 活塞銷 　　 功用：連接活塞與連桿，并將活塞所受的燃氣壓力傳結連桿。 　　工作條件：活塞銷承受著很大的周期性的沖擊載荷，為此，要求活塞銷要有足夠的強度和剛度。特別是剛度最為重要。另外要求盡量的輕，以減小運動質量的慣性力。由于銷

35、、銷座和連桿小頭的潤滑靠飛濺油霧潤滑，潤滑條件很差，因此要求銷的表面耐磨。 　　結構形狀有三種：圓柱形、組合形、兩段截錐形 。 　　圓柱形孔結構簡單，加工容易，但從受力角度分析，中間部分應力最大，兩端較小，所以這種結構質量較大，往復慣性力大；為了減小質量，減小往復慣性力，活塞銷做成兩段截錐形孔，接近等強度梁，但孔的加工較復雜；組合形孔的結構介于二者之間。 　　活塞銷與活塞銷座的連接形式： 　　(1)　全浮式活塞銷 　　活塞銷與活塞銷座的連接現(xiàn)代大多采用全浮式連接，即在發(fā)動機運轉過程中，活塞銷不僅可以在連桿小頭襯套孔內(nèi)，還可以在銷座孔內(nèi)緩慢的轉動，以使活

36、塞銷各部分的磨損比較均勻。在采用鋁活塞時，由于銷座的熱膨脹量大于鋼質活塞銷，為了保證工作熱狀態(tài)下銷與銷座的正常工作間隙 (0.01 ～ 0.02mm) ，在冷態(tài)裝配時，銷與銷座孔采用過渡配合。在裝配時應把活塞放在 70 ～ 80 ℃的油中加熱，然后把銷用手輕推入銷孔中。為了防止活塞銷軸向竄動而刮傷氣缸壁，在活塞銷座孔兩端用卡環(huán)嵌在銷座環(huán)槽中加以軸向定位。 　　 (2)　半浮式活塞銷 　　半浮式連接就是銷與銷座孔和連桿小頭兩處中，一處固定，一處浮動，其中大多采用活塞銷與連桿小頭固定的方式，即加熱連桿小頭后，將銷壓入，為過盈配合，銷與座孔間有一定裝配間隙。這種連接方式是銷座孔內(nèi)無卡簧，小頭

37、處無襯套，省去了襯套的作業(yè)內(nèi)容，適用于輕型高速發(fā)動機。 2.3.2 連桿組 　　 連桿是活塞與曲軸連接的部件，其功用是將活塞承受的力傳給曲軸，并將活塞的往復運動變?yōu)榍S的旋轉運動。 　　 連桿主要承受的是壓縮、拉伸和彎曲等交變載荷，因此要求連桿具有足夠的強度和剛度。強度不足會導致桿身、大頭蓋及連桿螺栓的斷裂，造成嚴重事故。若剛度不足則會造成大頭失圓而破壞潤滑，連桿螺栓承受附加載荷。桿身彎曲會造成活塞和氣缸偏磨、活塞環(huán)漏氣與竄油等。為了增加強度和剛度，應采用合理的結構設計，同時應選用強度高而輕的材料，以及合理的工藝。連桿材料一般選用優(yōu)質中碳 45 號結構鋼模鍛。強化柴油

38、機則采用 40Cr 等合金鋼以及 40MnB 、 40MnVB 等硼鋼作材料。 　　 連桿分為大頭、小頭、桿身三部分 　　(1) 　連桿小頭 　　連桿小頭除傳力外還相對于活塞銷作往復擺動。因此在要求強度和剛度的同時還要求耐磨和減少摩擦力。為此一般在連桿小頭孔中都壓入減摩的青銅襯套。為了潤滑活塞銷與連扦襯套這對摩擦副，在小頭及襯套上鉆出集油孔或銑出集油槽，收集發(fā)動機運轉時飛濺上來的潤滑油用來進行潤滑。有的發(fā)動機連桿小頭采用壓力潤滑，在連桿桿身內(nèi)鉆有縱向的壓力油通道。 　　(2)　 連桿桿身 　　連桿桿身也承受交變載荷的作用，因此，桿身要具有足夠的斷面積。為了

39、在較小的重量下得到較大的剛度，高速發(fā)動機的連桿桿身大都采用“工”字形的斷面，其長軸在連桿擺動平面內(nèi)。為了使連桿從小頭到大頭傳力比較均勻，桿身斷面一般從小頭到大頭逐漸加大。連桿體上有些鉆有噴油孔，噴出的油潤滑氣缸、活塞銷、活塞環(huán)、活塞等。 　　(3)　 連桿大頭 　　連桿大頭與曲軸上的連桿軸頸相連接，因此要求有足夠的強度和剛度，以保證整機的可靠性。連桿大頭與連桿蓋的分開面大多垂直連桿軸線，稱為平切口連桿。由于平切口連桿的大端具有較大的剛度，軸承孔受力變形小及制造費用低，大都采用這種結構。 　　在某些柴油機上，為了增加曲軸軸承的工作能力而采用連桿軸頸 ( 曲柄銷 ) 略大于氣缸直徑

40、。為了使連桿大頭在卸下連桿蓋以后仍能從氣缸抽出，連扦大頭一般采用斜切口，斜角大多為 45 度。某些 V 形發(fā)動機為了使曲軸箱外形更為緊湊，也采用斜切口連桿。斜切口連桿剛度較差，變形較大。當連桿受拉伸時，沿連桿桿體與連桿蓋結合面方向作用著很大的橫向力，使連桿螺栓承受剪切力。為此必須采用能承受較大剪力的定位元件，才能保證工作可靠。斜切口連桿的常用定位有止口定位、套筒定位和鋸齒定位三種，如圖 2-3-23 所示。 　　1)　 止口定位。優(yōu)點是工藝簡單，成本低。但不能防止大頭蓋止口向外變形，連桿體止口向內(nèi)變形，這種蓋與體都是單向定位，定位不可靠。止口因加工誤差或拆裝變形對大頭孔影響較大，且大頭橫

41、向尺寸較大，不緊湊。 　　2)　套筒定位。連桿體的孔和連桿蓋的孔分別加工，然后壓配一個剛度大，且剪切強度高的短套筒。這樣，拆裝大頭蓋十分方便。其缺點是套筒孔的加工要求高，若孔距不夠準確時會出現(xiàn)過定位而引起大頭孔嚴重失圓。另外大頭橫向尺寸也較大。 　　3)　鋸齒形定位 優(yōu)點是鋸齒接觸面積大，貼合緊密，定位可靠，結構緊湊。對節(jié)距公差要求較嚴，但現(xiàn)代采用拉削工藝能較好的滿足要求，故這種定位在某些柴油機中常被采用。 在轎車發(fā)動機中斜切口連桿應用很少。一般都采用尺寸緊湊的平切口形式。 　　V 形發(fā)動機連桿 　　V 形發(fā)動機由于左右兩缸的連桿裝在同一個曲柄銷上，故其結構隨安裝

42、布置而不同。 V 形發(fā)動機的連桿布置有如下三種形式：并列式連桿布置、主副連桿布置形式、叉形連桿布置形式。 　　連桿螺栓及軸瓦 　　連桿螺栓一般采用韌性較好的優(yōu)質碳素鋼或優(yōu)質合金鋼制成，并經(jīng)熱處理。連桿螺栓裝配時要按規(guī)定的扭緊力矩上緊，使螺栓具有足夠的預緊力以保證連桿軸瓦與大頭孔良好的貼合，保證連桿體與連桿蓋之間有足夠的壓緊力。扭緊力矩過小，連桿剖分面處易產(chǎn)生縫隙，使連桿螺栓受到很大附加拉力而造成疲勞斷裂；反之，扭緊力矩過大，超過了螺栓材料的屈服極限，會造成螺栓變形甚至斷裂。為此安裝連桿螺栓時，應當用扭力扳手將兩個螺栓分 2 ～ 3 次交替均勻地擰緊至規(guī)定力矩。 　　為防

43、止螺紋連接自行松脫，連桿螺栓處設有防松裝置，常用的有開口銷、鎖片、鐵絲、自鎖螺母、螺紋表面鍍銅等方法。 　　安裝在連桿大頭孔中的連桿軸瓦是剖分成兩半的滑動軸承 。軸瓦是在厚 1 ～ 3mm 的薄鋼背的內(nèi)圓面上澆鑄 0.3 ～ 0.7mm 厚的減磨合金膜，起到減小摩擦阻力和加速磨合的作用。巴氏合金軸瓦的疲勞強度較低，只能用于負荷不大的汽油機，而銅鉛合金或高錫鋁合金軸瓦均具有較高的承載能力與耐疲勞性。含錫量 20 ％以上的高錫鋁合金軸瓦，在汽油機和柴油機上均得到廣泛采用。在銅鉛合金減磨層上再鍍一層厚度為 0.02 ～ 0.03mm 的銅或錫，即能用于高度強化的柴油機。 　　連桿軸瓦的

44、背面應有精度很高的表面粗糙度。半個軸瓦在自由狀態(tài)下不是半圓形，當它們裝入連桿大頭孔內(nèi)時，又有過盈，故能均勻地緊貼在大頭孔壁上，具有很好的承受載荷和導熱的能力。這樣可以提高其工作可靠性和延長使用壽命。 　　為了防止連桿軸瓦在工作中發(fā)生轉動或軸向移動，在兩個連桿軸瓦的剖分面上，分別沖壓出高于鋼背面的兩個定位凸鍵 3 。裝配時，這兩個凸鍵分別嵌入在連桿大頭和連桿蓋上的相應凹槽中。在連桿軸瓦內(nèi)表面上還加工有油槽 2 ，用以貯油，保證可靠潤滑。 2.4 曲軸飛輪組 曲軸飛輪組主要由曲軸和飛輪以及其他不同作用的零件和附件組成。其零件和附件的種類和數(shù)量取決于發(fā)動機的結構和性能要求

45、。如圖2-4-1 為四缸發(fā)動機的曲軸飛輪組。 2.4.1 曲軸 　　曲軸的功用是把活塞的往復運動變?yōu)樾D運動，對外輸出功率并用來驅動發(fā)動機各輔助系統(tǒng)工作。 　　曲軸在工作中受到周期性變化的氣體壓力、往復運動質量慣性力、旋轉運動質量慣性力及力矩的作用。這些周期性的交變載荷會引起曲軸的振動和疲勞破壞，同時在曲軸軸頸與軸承之間造成嚴重磨損，因此要求曲軸具有足夠的強度和剛度，特別是曲柄部分的強度，而剛度不足，曲軸的撓曲變形大，會使活塞、連桿、軸承等工作條件惡化。同時要求軸頸表面有良好的潤滑條件和耐磨性，質量要輕。曲軸一般用優(yōu)質中碳鋼或合金鋼鍛造而成，軸頸表面經(jīng)精加工和熱處理。為

46、了節(jié)約鋼材、降低成本，近年來也用高強度的球墨鑄鐵來鑄造曲軸。 　　曲軸的結構型式可分為整體式與組合式兩大類。整體式曲軸是將曲軸做成一個整體零件。它的優(yōu)點是具有較高的強度和剛度、結構緊湊、質量輕，目前在汽車發(fā)動機上多采用該型式。組合式曲軸是將曲軸分成若干個零件分別進行加工，然后組裝在一起，構成完整的曲軸。其優(yōu)點是加工方便，便于系列產(chǎn)品通用，缺點是強度和剛度較差，裝配較復雜。國產(chǎn) 135 系列柴油機采用組合式曲軸。以下將主要介紹整體式曲軸。 　　曲軸形狀比較復雜，它可分為主軸頸、曲柄銷 ( 又稱連桿軸頸 ) 、曲柄、曲軸前端和曲軸后端等五個部分，并通過主軸頸支承在主軸承上旋轉。 　

47、　主軸頸 　　按照曲軸的主軸頸數(shù)，可以把曲軸分為全支承曲軸和非全支承曲軸兩種。在相鄰的兩個曲拐之間，都設置一個主軸頸的曲軸，稱為全支承曲軸，否則稱為非全支承曲軸。因此直列式發(fā)動機的全支承曲軸，其主軸頸總數(shù) ( 包括曲軸前端和后端的主軸頸 ) 比氣缸數(shù)多一個； V 型發(fā)動機的全支承曲軸，其主軸頸總數(shù)比氣缸數(shù)的一半多一個。 　　全支承曲軸的優(yōu)點是可以提高曲軸的剛度和彎曲強度，并且可減輕主軸承的載荷。其缺點是曲軸的加工表面增多，主軸承數(shù)增多，使機體加長。這兩種型式的曲軸，均可用于汽油機，但柴油機因載荷較大多采用全支承曲軸。 　　曲柄銷 　　它與連桿大頭相連，并在連桿軸承中

48、轉動，曲柄銷與氣缸數(shù)相等。為了使曲軸易于平衡，曲柄銷都對稱布置。如四缸發(fā)動機曲軸的一、四缸曲柄銷在同一側，二、三缸曲柄銷在另一側，兩者相差 180°。 　　曲柄 　　曲柄是主軸頸與曲柄銷的連接部分，也是曲軸受力最復雜、結構最薄弱的環(huán)節(jié)。曲柄形狀多數(shù)呈矩形或橢圓形，它與主軸頸和曲柄銷的連接處形狀突然變化，存在著嚴重的應力集中現(xiàn)象，曲軸裂縫或斷裂大多數(shù)出現(xiàn)在這個部位。為了減小這種應力集中現(xiàn)象，此處都采用過渡圓角連接。但過渡圓角半徑過大會使軸承的承壓面積減小。為了平衡曲軸旋轉的慣性力，往往在曲柄上與曲柄銷相反的方向裝有平衡重 ( 或制成整體 ) 。 　　前端軸與后端軸 　　前端

49、軸是第一道主軸頸之前的部分，通常有鍵槽和螺栓，用來安裝正時齒輪、皮帶輪、扭轉減振器等。后端軸是最后一道主軸頸之后的部分，一般在其后端有凸緣盤，飛輪用螺栓緊固于曲軸后端面上。其中有的汽油噴射發(fā)動機的產(chǎn)生點火和噴油脈沖的信號發(fā)生器齒輪裝在飛輪的前端或后端。 　　曲軸的前后端都伸出曲軸箱，為了防止?jié)櫥脱剌S頸流出油底殼，在曲軸前后都設有防漏裝置。常用的防漏裝置油擋油盤、填料油封、自緊油封、回油螺栓等。為常見的自緊油封的曲軸前后端結構 　　曲軸的軸向定位 　　為阻止車輛行駛時，離合器經(jīng)常結合與分離和帶錐齒輪驅動時施加于曲軸上的軸向力以及在上、下坡行駛或突然加速、減速出現(xiàn)的曲軸軸向竄動，

50、曲軸必須有軸向定位，以保證曲柄連桿機構的正常工作。但也應允許曲軸受熱后能自由膨脹，所以曲軸軸向上只能有一處設置定位裝置。 　　 軸向定位是通過止推裝置實現(xiàn)的。止推裝置有翻邊軸瓦、止推片、止推環(huán)和軸向止推滾珠軸承等多種形式。 　　(1) 翻邊軸瓦 　　翻邊軸瓦放在曲軸的某一主軸承內(nèi)，靠翻邊軸瓦兩外側表面的減摩合金層 ( 與軸瓦內(nèi)表面的合金層相同 ) 減低與軸頸端面相對運動時的摩擦阻力并可擋住曲軸的左、右竄動。翻邊軸瓦工藝復雜，成本高．現(xiàn)巳很少采用。 　　(2) 止推片 　　止推片是外側有減摩合金層的半環(huán)狀鋼片，裝在機體或主軸承蓋的槽內(nèi)為防止止推片的轉動，止推片

51、上有凸起卡在槽內(nèi)，止推片用 4 片，也可用 2 片。 　　(3) 止推環(huán) 如圖 2-4-5c) 所示。當止推裝置放在曲軸第一主軸頸 ( 曲軸自由端 ) 上時，可采用兩個帶有減摩合金層的止推鋼環(huán)的形式。因為它可從曲軸端部直接套入主軸頸上。為防止止推環(huán)轉動，止推環(huán)上有止轉銷孔與主軸承蓋上的止轉銷相配合。安裝止推環(huán)時鋼背應面向機體與軸承蓋。止推片與止推環(huán)廣泛用于發(fā)動機曲軸止推。 　　(4) 軸向止推滾珠軸承 　　在軸向力大且頻繁作用時，多采用軸向止推滾珠軸承。軸向止推滾珠軸承裝在曲軸功率輸出端的主軸頸附近的圓柱面上，其側面靠在圓柱面的凸臺上，另一側面有一凹槽，在凹槽內(nèi)放

52、上兩個半 L 形圓環(huán)，在半 L 形圓環(huán)外面再套上一個鋼制圓環(huán)，以固定兩個半 L 形圓環(huán)。在相應于軸向止推滾珠軸承的機體與主軸承蓋上有一圓形環(huán)槽，以擋住止推軸承左、右竄動。 　　 止推裝置可以設置在曲軸自由端，功率輸出端或中間的主軸頸上。止推裝置設置在曲軸自由端時，曲軸受熱后，只向后端伸長，對常用的前驅動機構的傳動精度，如配氣定時、供油定時等沒有影響。但曲軸受到來自后端的軸向力后，將引起附加彎曲變形。它適用于小功率發(fā)動機上。在大功率發(fā)動機上，常將止推裝置設置在功率輸出端的主軸頸處。這種止推方式能保證傳動裝置，如離合器的正確的軸向間隙。但對前驅動機構的高速發(fā)動機配氣定時、供油定時將產(chǎn)生不利

53、影響。設置在中間主軸頸上的止推裝置兼容了上述兩者的利弊，得到了廣泛采用。 　　主軸承和主軸承蓋 　　主軸承（俗稱大瓦）的基本構造與連桿軸承相同，主要不同點是：為了向連桿軸承輸送潤滑油，在主軸承上都開有周向油槽和主油孔；有些負荷不太大的發(fā)動機，為了通用化，上下兩片軸瓦都制有油槽，有些只在上軸瓦上開油槽或通油孔。 　　 主軸承蓋用螺栓與主軸承座相連。為了保證孔形，它們必須合起來一起加工，所以每個主軸承座與主軸承蓋是配對的，為了裝配時不搞錯，都做有標記?，F(xiàn)代發(fā)動機為了增大曲軸的支承剛度和缸體剛度，尤其是鋁合金缸體，將各個主軸承蓋制成一體，形成主軸承蓋梁，有利于改善缸體剛度

54、并加強曲軸抗彎強度。 　　曲拐的布置 　　曲軸的形狀和各曲拐的相對位置 ( 即所謂曲拐的布置 ) ，取決于缸數(shù)、氣缸排列方式 ( 單列或 V 型等 ) 和發(fā)火次序 ( 即各缸的作功行程交替次序 ) 。在安排多缸發(fā)動機的發(fā)火次序時，應注意使連續(xù)作功的兩缸相距盡可能遠，以減輕主軸承的載荷，同時避免可能發(fā)生的進氣重疊現(xiàn)象 ( 即相鄰兩缸進氣門同時開啟 ) 以免影響充氣效率；作功間隔應力求均勻，就是說，在發(fā)動機完成一個工作循環(huán)的曲軸轉角內(nèi)，每個氣缸都應發(fā)火作功一次，而且各缸發(fā)火的間隔時間 ( 以曲軸轉角表示，稱為發(fā)火間隔角 ) 應力求均勻。對缸數(shù)為 i 的四沖程發(fā)動機而言，發(fā)火間隔角為 7

55、20°／i ，即曲軸每轉 720°／ i 時，就應有一缸作功，以保證發(fā)動機運轉平穩(wěn)。 　　 幾種常用的多缸發(fā)動機曲拐布置和發(fā)火次序如下： (1) 　四沖程直列四缸發(fā)動機 　　發(fā)火間隔角應為 720°／ 4 ＝ 180°。四個曲拐布置在同一平面內(nèi)。發(fā)火次序有兩種可能的排列法，即 1-2-4-3 或 l-3-4-2 ， 兩種工作順序的發(fā)動機工作循環(huán)表分別見表 2-1 和表 2-2 。 　　(2) 　四沖程直列六缸發(fā)動機 　　四沖程直列六缸機的點火間隔角為 720°／ 6 ＝ 120°。這種發(fā)動機曲軸的曲拐，每兩缸布置在—個平面內(nèi)，互成 120°夾角，曲拐布置的點火順

56、序為 1-5-3-6-2-4 ，其工作循環(huán)表如表2-3 。直列六缸機慣性力平衡，發(fā)動機運轉平穩(wěn)，廣泛用在各種車輛上。 　　(3) 　V 型八缸發(fā)動機 　　 V8 機左右兩缸共用一個曲拐，故曲拐布置與四缸機一樣可采用曲拐 l80°平面布置，也可采用曲拐 90°夾角空間布置V8 結構緊湊，平衡性好，大型轎車廣泛應用。原國產(chǎn)紅旗轎車發(fā)動機就是采用曲拐空間布置形式。 　　 V8 發(fā)動機的點火順序為 1 — 8 — 4 — 3 — 6 — 5 — 7 — 2 ，其工作循環(huán)表見表2-4 。 　　(4)　 五缸發(fā)動機 　　 五缸發(fā)動機均勻點火間隔角為 720°／ 5 ＝ 144°。其曲拐的排列形式如圖2-4-9 所示。 1-2 、 4-5 缸之間曲拐夾角為 144°， 2-3 、 3-4 缸之間的曲拐夾角為 72°。點火順序為 l-2-4-5-3 。五缸機的轉矩波動介于 4 缸和 6 缸之間，不平衡慣性力比四缸小，故振動和噪聲較小，奧迪轎車采用五缸機。