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发动机的曲轴有什么作用?它与发动机工作顺序有什么关系?

2018-05-21老侯解车

    曲轴是汽车发动机上重要的零部件,它的作用是把活塞、连杆传来的气体力转变为转矩,将活塞是直线运动转化为旋转运动,用以驱动汽车的传动系统和发动机的配气机构以及其他辅助装置。说白了它就是汽车上的动力输出元件。

汽车零部件,发动机

    曲轴的受力是极其复杂的,它在周期性变化的气体力、惯性力及其力矩的共同作用下工作,承受弯曲和扭转交变载荷。因此,要求曲轴有足够的抗弯曲、抗扭转的疲劳强度和刚度;轴颈应有足够大的承压表面和耐磨性。

汽车零部件,发动机

    曲轴一般由45、40Cr、35Mn2等中碳钢和中碳合金钢模锻而成,轴颈表面经高频淬火或氮化处理,最后进行精加工。为提高曲轴的疲劳强度,消除应力集中,轴颈表面应进行喷丸处理,圆角处要经滚压处理。需要注意的是:氮化过的曲轴修磨后必须重新做氮化处理,否则曲轴有断裂的危险。

汽车零部件,发动机

    曲轴基本上由若干个单元曲拐构成。一个曲柄销,左右两个曲柄臂和左右两个主轴颈构成一个单元曲拐。各曲拐的相对位置或曲拐布置取决于气缸数、气缸排列形式和发动机工作顺序。

汽车零部件,发动机

    四冲程直列四缸发动机的发火间隔角为720°/4=180°。4个曲拐在同一平面内。发动机工作顺序为1-3-4-2或1-2-4-3。

汽车零部件,发动机

    四行程直列六缸发动机的发火顺序和曲拐布置:四行程直列六缸发动机发火间隔角为720°/6=120°,六个曲拐分别布置在三个平面内,发火顺序是1-5-3-6-2-4。

汽车零部件,发动机

    四冲程V型六缸发动机的发火间隔角仍为120°,3个曲拐互成120°。工作顺序R1-L3-R3-L2-R3-L1。面对发动机的冷却风扇,右列气缸用R表示,由前向后气缸号分别为R1、R2、R3;左列气缸用L表示,气缸号分别为L1、L2和L3。

汽车零部件,发动机

    四冲程V8发动机的发火间隔角为720°/8=90°, 4个曲拐互成90°。工作顺序基本上有两种:R1-L1-R4-L4-L2-R3-L3-R2和L1-R4-L4-L2-R3-R2-L3-R1

 

汽车零部件,发动机

    曲轴是高速旋转的运动件,因此它的平衡是极其重要的。在曲轴的曲柄臂上设置的平衡重只能平衡旋转惯性力及其力矩,而往复惯性力及其力矩的平衡则需采用专门的平衡机构,一般都是在发动机中加入一个或两个平衡轴,它的旋转方向与曲轴相反,转速是曲轴的二倍,这样就可以平衡掉曲轴旋转时产生的往复惯性力及其力矩。

汽车零部件,发动机

    从理论上讲,直列六缸发动机的振动最小,运转平顺性最好,一般不需要使用平衡轴即可实现曲轴的平衡。所以,市场上绝大多数的卡车发动机都采用直列六缸的布置型式,一些高档轿车也采用这种发动机,比如经典的宝马直六发动机,奔驰S级发动机等等。

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