曲轴的功用、工作条件及制造方法
曲轴的功用是将气体压力转变为扭矩输出，以驱动与其相连的动力装置。此外，它还要驱动内燃机本身的配气机构及各种附件，如喷油泵、水泵和冷却风扇等。
曲轴在工作时，由于承受很高的气体力、往复惯性力、离心力及其力矩的作用，因此曲轴内部产生冲击性的交变应力（拉伸、压缩、弯曲、扭转），并易产生扭转振动，从而引起曲轴的疲劳***。另外由于各轴颈在很高的压力下作高速转动，使轴颈与轴承磨损严重，所以，对曲轴的要求是：耐疲劳、耐冲击；有足够的强度和刚度；柴油机工作时，空气经纸质滤芯滤清后，从接管沿进气管被吸入汽缸。轴颈表面的耐磨性好并经常保持良好的润滑状态多静平衡与动平衡要好；在使用转速范围内不能产生扭转振动；安装固定可靠并加以轴向***或限制轴向位移。
曲轴毛坯制造采用铸造和锻造两种方法。锻造曲轴主要用于强化程度高的内燃机，这类曲轴一般采用强度极限和屈服极限较高的合金钢（如40Cr、35CrMo等）或中碳钢（如45号钢）制造：造曲轴广泛应用于中小功率内燃机，通常采用高强度球墨铸铁铸造，其优占：过方，成本低；当输出转矩大于阻力矩时，则转速将升高，如不能达到新的平衡，则转速将不断上升，会发生“飞车”事故。能够铸出合理的结构形状；对扭转振动的阻尼作用优于钢材。
曲轴的分类
①白轴按各组成部分的连接情况，可分为组合式曲轴和整体式曲轴两种。
即将曲轴分成若干部分，分别制造与加工，然后组装成一个整体：其优点是加工方便，便于产品系列化。缺点是拆装不方便，组装质量不易保证，重量大，成本高，采用滚动轴承，噪声大，难以适应高转速。
整体式曲轴，即曲轴的各组成部分铸（或锻）造在一根曲轴毛坯上。其优点是结构简单紧凑、强度及刚度好、重量轻、成本低。
②按照曲轴主轴颈数目，可分为全支承曲轴和非全支承曲轴。
全支承曲轴即是在任两个相邻曲拐之间都设有主轴颈的曲轴。其主轴颈总数比连杆轴数多一个。这种曲轴的优点是曲轴的刚度大，主轴承负荷轻。其缺点是内燃机轴向尺寸加长。非全支承曲轴的主轴颈总数等于或少于连杆轴颈数，其优点是尺寸小、结构简单、紧凑。缺点是刚度和强度较差，主轴承负荷较重。采用气门座圈的优点是提高了座面的耐磨性和寿命，更换和维修也比较方便。柴油机因负荷较重，一般多采用全支承曲轴。非全支承曲轴多用于负荷较轻的内燃机。
曲轴轴向间隙的检查
曲轴轴向间隙也称曲轴的端隙，是指轴承承推端面与轴颈***轴肩之间的轴向间隙。它是为了适应内燃机在工作中机件热膨胀时的需要而定的。如果此间隙过小，会使机件膨胀而卡死；如果此间隙过大"前后窜动，则给活塞连杆组的机件带来不正常的磨损，止推垫圈表面逐渐磨损，使间隙改变，形成轴向位移。因此，在装配曲轴时，应进行曲轴轴向间隙的检验。柴油机输出功率的大小，取决于进入汽缸的燃油和空气的数量及热能的有效利用率。
检验时，先将曲定轴和轴承的承推端面的一边靠合，用撬棍挤曲轴后端，然后用厚薄规在一道曲轴臂与止推垫圈间的测量。曲轴轴向间隙一般在0.05~0.25mm之间。如轴向间隙过大或过小，则应更换或修整止推垫圈。
配气机构与进排气系统的功用是按内燃机（柴油机或油机）的工作循环和着火（或点火）顺序，定时地开启和关闭各缸的进排气门，以保证新鲜空气（或可燃混合气）适时充入汽缸，并将燃烧后的废气即时排出。
配气机构与进排气系统各机件的技术状况在工作过程中是不断变化的，如气门、气门座和凸轮轴等主要机件，在高温高压和冲击负荷的作用下，会产生机械磨损和化学腐蚀。这样就***了气门与座的密封性和配气定时，从而使内燃机功率下降以及燃油消耗量增加。
4.1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。四冲程内燃机普遍采用气门式配气机构。内燃机对配气机构及进排气系统的要求是：进入汽缸的新鲜气或可燃混合气要尽可能多，排气要尽可能充分；如果此间隙过大"前后窜动，则给活塞连杆组的机件带来不正常的磨损，止推垫圈表面逐渐磨损，使间隙改变，形成轴向位移。进、排气门的开闭时刻要准确，开闭时的振动和噪声要尽量小；另外，要工作可靠、使用寿命长和便于调整。
气门组
气门组包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座及锁紧装置等零件。
在压缩和燃烧过程中，气门必须保证严密的密封，不能出现漏气现象。否则内燃机的功率会下降，严重时内燃机由于压缩终了温度和压力太低，一直不能着火（点火）启动。气门在漏气情况下工作，高温燃气长时间冲刷进气门，使气门过热、烧损。
气门是在高温、高机械负荷及冷却润滑困难的条件下工作的。气门头部还承受气体压力的作用。排气门还要受到高温废气的冲刷，经受废气中硫化物的腐蚀。因此，要求气门具有足够的强度、耐高温、耐腐蚀和耐磨损的能力。
气门分为进气门和排气门两种。顶置式气门配气机构有每缸二气门（一个进气门、一个三气门（两个进气门、一个排气门）、四气门（两个进气门、两个排气门）和五气门（三个进气门、两个排气门）之分。二气门多用于中小功率的内燃机；后三者用于强化程度较高的中、大型内燃机，并以四气门结构的居多。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。
进气门山于工作温度稍低，一般采用普通合金钢；排气门普遍采用耐热合金钢。为了节约成本，有时杆部选用一般合金钢，而头部采用耐热合金钢，然后将两者焊接在一起。
气门锥而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。此外，气门接受燃气的加热量的75%要通过锥面传出。从有利于传热的观点出发，气门锥面与气门座接触的宽度应愈宽愈好，但是接触面愈宽，密封的可靠性就愈低，因为工作面上的比压减小，杂物和硬粒不易被碾碎和排走。空气经旋流管离心力的作用，使空气中的绝大部分尘粒落入旋流管下端的集尘室，尘粒再经排气引射管（安装在消声器出口处）随柴油机废气一起排出。所以通常要求气门锥面密封环带的宽度在之间即可。
气门顶面上有时还铣出一条较窄的凹槽，主要用于研磨气门时能将工具插入槽中旋转气门。气门和气门座配对进行研磨，研磨后气门即不能互换。
气门锥面的锥角一般为30°或45°。也有少数内燃发动机做成60°或15°锥角的。锥角愈小，单位面积上的压力也愈小，气门与气门座之间的相对滑动位移也较小，从而使气门的磨损减轻。因此，有的内燃机进气门锥面的锥角为30°。
排气门由于高温废气不断流过锥面，废气中的碳烟微粒容易沉积附着在锥面上，影响密封性。因此，排气门要求锥面上的比压要高些，以利于积炭的排除。排气门大多采用45°的锥角。为了制造和维修方便，不少内燃机进、排气门锥角均采用45°。
气门座的锥角有时比气门锥角大0.5°~1°，使两者接触面积更小，可以提高工作面的比压，从而提高其密封的可靠性。
气门头部的直径对气流的阻力影响较大。头部直径愈大，其流通截面也愈大，因而阻力减小。但直径的大小受汽缸顶面的限制。考虑到进气阻力对内燃机性能的影响比排气阻力更大，所以一般都使进气门的直径比排气门稍大。开始修刮时，要求重者多刮，轻者少刮或不刮，以便迅速刮出均匀的接触面。有些内燃机的进、排气门直径相同，以便于制造和维修。但如果两者材料不同，则必须打上标记，以免装错。
气门头部边缘应保持一定的厚度，一般为1、3mm，以防止工作时，由于气门与气门座
之间的冲击而损坏或被高温气体烧蚀。为了改善气门头部的耐磨性和耐腐蚀性，以增强密封性能，有些内燃机在排气门的密封锥面上，堆焊一层特种合金。
消声器
内燃机排出的废气在排气管中流动时，由于排气门的开闭与活塞往复运动的影响，气流呈脉动形式，并具有较大的能量。如果让废气直接排入大气中，会产生强烈的排气噪声。消声器的功用是减小排气噪声和消除废气中的火星。
消声器一般是用薄钢板冲压焊接而成。
它的工作原理是降低排气的压力波动和消耗废气流的能量。
一般采用以下几种方法：
①多次改变气流方向；
②使气流多次通过收缩和扩大相结合的流通断面；
③将气流分割为很多小的支流并沿不平滑的表面流动；
④降低气流温度。
KTA19基本型柴油机的消声器，它是多腔膨胀共振型（在膨胀筒圆周充填有吸声的超细玻璃纤维），在标定工况下可使噪声下降约为30dB(A)。