






曲轴的构造
曲轴主要由主轴颈、连杆轴颈(曲柄销)、曲柄臂、平衡重(并非所有曲轴都有)、前端(自由端)和后端(功率输出端)等组成。
①主轴颈与连杆轴颈内燃机的主轴颈与连杆轴颈都是尺寸精度较高和粗糙度较低的圆柱体,它们以较大的圆弧半径与曲柄臂相连接。主轴颈是用来支承曲轴的,曲轴绕主轴颈中心高速旋转。主轴颈多为实心的,而球墨铸铁的曲轴主轴颈与连杆轴颈大多是空心的,其优点是可以减少旋转质量,从而减少其离心力;同时可作为润滑油离心滤清的空腔。将选好的轴瓦和连杆装在轴颈上,扭紧螺钉到转动有阻力为止,然后往复转动3~4圈,再拆下连杆轴瓦,查看与轴颈的接触情况并进行修刮。主轴颈与连杆轴颈采用压力润滑,润滑油通过曲柄臂中的斜油道被压送至连杆轴颈空腔内,在旋转离心力的作用下,将机油中密度大的金属磨屑及其他杂质甩向空腔的外壁,内侧干净的机油通过油管流到连杆轴颈及轴承摩擦表面。
②曲柄臂(简称曲柄)曲柄臂的作用是连接主轴颈与连杆轴颈,通常制成椭圆形或圆形,其厚度与宽度应使曲轴有足够的刚度和强度。
③平衡重平衡重通常设在与连杆轴颈相对的一侧曲柄臂上,其形状多为扇形。平衡重的作用是平衡连杆轴颈及曲柄臂的重量、离心力及其力矩,以减轻主轴承的载荷,增加运转的平稳性。
④曲轴的前端曲轴的前端制成有台肩的圆柱形。其上分别装有正时齿轮、挡油圈、油封、带轮和止推片等零件。有些中小功率内燃机曲轴前端设有启动爪,另有一些高速内燃机曲轴前端装有扭转减振器,还有些工程机械用内燃机的曲轴前端设有动力输出装置。
⑤曲轴的后端一般曲轴的后端设有油封、回油螺槽、后凸缘等结构。曲轴后端的尾部伸出机体外,以便将内燃机的功率输送给配套机具的传动装置。后端多装有飞轮,通过花键或凸缘与其相配,然后用螺栓固紧。山于飞轮尺寸大而重,因此对螺栓的紧固有一定的要求。
(4)曲轴的形状和发动机的发火次序
曲轴的形状及曲柄销间的相互位置(即曲拐的布置)与冲程数、汽缸数、汽缸排列方式和各汽缸做功行程发生的顺序(称为发火次序或工作顺序)有关。曲轴的形状要同时满足惯性力的平衡和发动机工作平稳性的要求。
就四冲程发动机而言,曲轴每转两圈(即一个工作循环),每缸都应发火做功一次。各缸的发火间隔时间(以°CA表示)应力求均匀。废气涡轮增压器的拆卸在拆卸前可将压气机壳、中间壳及无叶涡壳三者的相互位置做好标记,以便在装屺时安装到原始位置。设发动机有个汽缸,则发火间隔应为720°/i°CA,即曲轴每转720°/i时,就应有一个缸做功,这样才能使发动机工作平稳。现就常用的4缸、6缸和V型8缸发动机说明如下。
①四冲程直列4缸发动机因缸数i=4,所以发火间隔应为720°/4一180°CA。其曲柄销布置4个曲柄销布置在同一平面内,1、4缸的曲柄销朝上时,2、3缸的朝下,1、4缸与2、3缸相隔180°。
曲枘销的另种布置形式是将述一种方式的2、5缸分别与3、4缸互换。这种方式的着火次序是,只有少数进内燃机采用这种着火次序。
按发火次序看,前后两个汽缸的做功行程有60°是重叠的,这种现象是容易理解的。(3)凸轮轴的检验①凸轮轴弯曲度的检验其方法是将凸轮轴安装于车床顶针间或以v形铁块安放于平板上,以两端轴颈作为支点,用百分表检查各中间轴颈的摆差。因为各汽缸间做功行程的间隔是120°,而每个汽缸的做功行程本身都是180°,就必然有前后两个汽缸的做功行程有60°的重叠角。在这个60°中,两个汽缸都在做功,前一个汽缸做功未完,后一个汽缸做功已经开始。这种做功行程重叠的现象对发动机工作的平稳性是非常有利的。
③四冲程v型8缸机大多将汽缸排列成双列v形(两列汽缸的中心线夹角常取90°)。它主要由旋流粗滤器(内部竖置有旋流管)、纸质主精滤芯和安全滤芯三部分组成。因其汽缸数i=8,所以,各缸发火间隔应为720°/8=90°CA。通常,这种发动机左右两列汽缸中相对的一对连杆共装在一个曲柄销上,所以v型8缸机只有4个曲柄销。一般情况下,将4个曲柄销布置在两个互成90°的平面内。v型8缸机常用的发火次序为1-5-4-2-6-3-7-8。

配气相位
原理上内燃机的进气、压缩、做功和排气等过程都是在活塞到达上止点和到达下止点时开始或完成。1配气机构与进排气系统的构造发动机配气机构的类型有:气门式、气孔式和气孔一气门式等三种类型。但是为了进气更充分,排气更干净,进、排气门要提早打开、延迟关闭。内燃机的进、排气门开始开启和关闭终了的时刻以及开启的延续时间,通常用相对于上、下止点时的曲轴转角来表示,称为配气相位或配气定时。表示每缸进、排气配气相位(正时)关系的环形图,称配气相位(正时)图。
在上止点附近,进、排气门同时开启的角度称为气门重叠角(以℃A表示)。由于新鲜气体(或可燃混合气)和废气流动惯性都很大,虽然进、排气门同时开启,但气流并不互相错位与混合。只要气门重叠角取得合适,可以使进气更充分、排气更干净。
气门重叠角必须根据内燃机具体状况通过试验来确定。重叠角过小,达不到预期改善换气质量的目的,过大则可能产生废气倒流现象,降低内燃机的工作性能。
配气相位要根据内燃机的使用工况和常用转速来确定。不同的内燃机,其配气相位是不同的。配气相位的数值要通过试验确定。
为保证配气相位的准确,在曲轴与凸轮轴驱动机构之间通常设有专门的记号,在装配过程中必须按照相关说明书的要求将记号对准,不得随意改动。
柴油机燃油供给系统
柴油机燃油供给系统的功用是根据柴油机的工作要求,在一定的转速范围内,将一定数量的柴油,在一定的时间内,以一定的压力将雾化质量良好的柴油按一定的喷油规律喷入汽缸,并使其与压缩空气迅速而良好地混合和燃烧。气门传动组(气门与挺柱或气门与摇臂之间)在常温下装配时必须留有适当的间隙,以补偿气门及各传动零件的热膨胀,此间隙称为气门的冷间隙。它的工作情况对柴油机的功率和经济性重要影响。
应用***为广泛的直列柱塞式喷油泵柴油机燃油供给系统组成:直列柱塞式喷油泵一般由柴油机曲轴的正时齿轮驱动。为保证内燃机喷讪(或点火)准时可靠,凸轮轴和曲轴必须保持一定的正时关系。固定在喷油泵体上的活塞式输油泵由喷油泵的凸轮轴驱动。当柴油机工作时,输油泵从柴油箱吸出柴油,经油水分离器除去柴油中的水分,再经柴油滤清器滤除柴油中的杂质,然后送入喷油泵,在喷油泵内柴油经过增压和计量之后,经高压油管输往喷油器,***后通过喷油器将柴油喷入燃烧室。喷油泵前端装有喷油提前器,后端与调速器组成一体。输油泵供给的多余柴油及喷油器顶部的回油均经回油管返回柴油箱。在有些小型柴油机上,往往不装输油泵,而依靠重力供油(柴油箱的位置比喷油泵的位置高)
柴油机的燃料是在压缩过程接近终了时喷入汽缸内的。气门锥面是气门与气门座之间的配合面,气门的密封性就是依靠两个表面严密贴合来保证的。喷油器的作用是将燃料雾化成细粒,并使它们适当地分布在燃烧室中,形成良好的可燃混合气。因此,对喷油器的基本要求是:有一定的喷射压力、一定的射程、一定的喷雾锥角、喷雾良好,在喷油终了时能迅速停油、不发生滴油现象。