






普通连杆
内燃机的连杆组主要由连杆小头、连杆杆身、连杆大头、连杆盖、连杆轴瓦、连杆衬套和连杆螺栓等部分组成。
①连杆小头连杆小头的结构通常为短圆管形,用来安装活塞销。通常以半径较大的圆弧与杆身圆滑衔接,从而减少过渡处的应力集中。齿轮式传动方式通常在曲轴齿轮和配气正时齿轮之间加装中间齿轮,使齿轮直径减小,以免机体横向尺寸增大。在小头孔中压配有耐磨的锡青铜、铝青铜或铁基粉末冶金的薄壁衬套,以减小活塞销的磨损。为了润滑衬套和全浮式活塞销的配合表面,在连杆小头和衬套上方钻孔或铣槽,以收集飞溅下来的油雾。对采用压力润滑方式的连杆,在杆身中钻有油道,润滑油从曲轴连杆轴颈,经过杆身油道进小头衬套的摩擦表面。
②连杆杆身连杆杆身一般采用“工”字形断面,这是因为在材料断面面积相等的条件下,其抗弯断面模数大,00杆在轻00情况下获得大的结构刚度和强度。
③连杆大头连杆大头是连杆与曲轴连杆轴颈相连接的部分,亦是连杆轴颈的轴承部分。连杆大头一般通过孔心分成两部分,以利于拆装,其中被分开的小部分称为连杆盖(或连杆瓦盖),装配时,这两部分用两个或四个连杆螺栓连接。
连杆螺栓一般用中碳合金钢经精加工调质处理制成。为使连杆轴瓦与大头贴合良好,防止大头剖分面在受力时产生缝隙,连杆螺栓必须具有一定的预紧力。所以各生产厂对螺栓的扭紧力矩都作了详细的规定。尤其在高原地区,因气压低、空气稀薄,导致输出功率下降,一般当海拔高度每升高1000m,功率将下降8%~10%。装配时,连杆螺栓应按一定次序、对称均匀、分2-3次逐步拧紧,达到规定的扭紧力矩。连杆螺栓紧固后,为防止其松脱,一般采用开口销、铁丝、锁紧片等锁紧。当螺纹确加工且合理拧紧时,不加任何锁紧装置,连杆螺栓也不会松动。所以在现代内燃机中,连杆螺栓大多没有特别的锁紧装置。
由于大头孔的精度要求很高,因此必须在剖分后再组合在一起进行孔的加工。孔加工后必须通过***装置将大头盖与连杆大头之间的相对位置加以固定,以防装配时错位。同时在大头与大头盖的一侧打上配对记号,以免装错。
连杆大头的剖分形式有平切口和斜切口两种。剖分面垂直于连杆杆身中心线的称为平切口。剖分面与杆身中心线倾斜成一定角度(60°~90°,通常成45°)的称为斜切口。
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。轴线的弯曲又将促使油泵齿轮、正时齿轮及轴颈和轴承的磨损,甚至会造成齿轮工作时的噪声和牙齿断裂,气门挺柱球面转动不灵活。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。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。④用圆头钳取下中间壳内压气机端的孔用弹性挡圈,并用两把螺钉旋具取下压气机端气封板,并从中间壳上取出挡油板、压气机端推力片和隔圈,再从压气机端气封板中压出轴封,然后在手指上套上两个用细铁丝做成的圆环,取出轴封上的两个弹力密封环。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。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。这时注意观察,如有裂纹,在铁粉末聚积的中间就会发现有清楚的裂纹线条。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°)。因其汽缸数i=8,所以,各缸发火间隔应为720°/8=90°CA。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。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。

增压方法
按照驱动增压器所用能量来源的不同,基本的增压方法可分为三类:机械增压系统、废气涡轮增压系统和复合增压系统三类。当采用上述旋流纸质空气滤清器时,消声器出口处需预装有与之匹配的排气引射管,当柴油机排气时,高速气流通过喉管处使废气气流增大,于是便形成了真空度。除了利用上述三种方法来提高汽缸的空气压力外,还有利用进排气管内的气体动力效应来提高汽缸充气效率的惯性增压系统以及利用进排气的压力交换来提高汽缸空气压力的气波增压器。
(1)机械增压系统
增压器(压气机)由柴油机直接驱动的增压方式称为机械增压系统。它由柴油机的曲轴通过齿轮、皮带或链条等传动装置带动增压器旋转。增压器通常采用离心式压气机或罗茨压气机。空气经压缩提高其压力后,再送入汽缸。
由于机械增压系统压气机所消耗的功率是由曲轴提供的,当增压压力较高时,所耗的驱动功率也会很大,使整机的机械效率下降。因此,机械增压系统通常只适用于增压压力不超过160~170kPa的低增压小功率柴油机。
废气涡轮增压是利用柴油机排出的废气能量来驱动增压器,将空气压缩后再送入汽缸的一种增压方法。柴油机采用废气涡轮增压后,可提高输出功率30%~100%以上,同时还可减少单位功率的质量,缩小外形尺寸,节省原材料,降低燃油消耗率,增大柴油机扭矩,提高载荷能力以及减少排气对大气的污染等优点,因而得到广泛应用。①焊修前的准备先将曲轴放在碱水中煮洗清洁,除去油污,再用凿刀沿着裂纹表面凿成“U”形槽。尤其在高原地区,因气压低、空气稀薄,导致输出功率下降,一般当海拔高度每升高1000m,功率将下降8%~10%。若装设涡轮增压器后,可以***原输出功率,其经济效果尤为显著。