发动机(曲轴)结构与工作原理(课内分享)

1、曲轴的构造与工作原理 科内分享：发动机（曲轴）的构造与工作原理 黄槐洁 2014.10.29 曲轴的构造与工作原理 目标 了解我们制造产品的构造与工作原理，我们在以后工作更得心应手了解我们制造产品的构造与工作原理，我们在以后工作更得心应手; ; 了解顾客的产品和顾客的了解顾客的产品和顾客的需求，能够帮助我们制造出更好的产品需求，能够帮助我们制造出更好的产品; ; 更细入了解汽车，方便我们生活的汽车的维修和保养更细入了解汽车，方便我们生活的汽车的维修和保养; ; 曲轴的构造与工作原理 汽车总体组成： 通常汽车由发动机、底盘、车身、电气设备四个部分组成。 汽车是由动力驱动、一般具有四个或者四个以上

2、的车轮的非轨道承载车，汽车主要有以下几个部分构成： 1、发动机（发动机（Engine）。）。发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器。发动机最早诞生在英国，所以，发 动机的概念也源于英语，它的本义是指那种“产生动力的机械装置”； 2、底盘。底盘。底盘是指汽车上由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成的组合，支承、安装汽车发动机及其各 部件、总成，形成汽车的整体造型，承受发动机动力，保证正常行驶。 3、车身车身。车身指的是车辆用来载人装货的部分，也指车辆整体。有的车辆的车身既是驾驶员的工作场所，又是容 纳乘客和货物的场所。车身包括车窗、车门、驾驶舱、乘客舱、发动机舱和行李舱等。车身的造

3、型有厢型、鱼型、 船型、流线型及楔型等几种，结构形式分单厢、两厢和三厢等类型。车身造型结构是车辆的形体语言，其设计好坏 将直接影响到车辆的性能。 4、电气设备电气设备。 曲轴的构造与工作原理 发动机 发动机（汽油机） 由两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构与机体组 件，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成。 发动机由一下机构组成： 1、曲柄连杆机构曲柄连杆机构。曲柄连杆机构主要由我们生产的曲轴和连杆构成的机构，即下面图中C（曲轴）、R（连杆）和 P(活塞)等组成； 2、机体组件机体组件。机体组件主要由W（气缸体）等组成。相当也人体的骨架； 3、配气系统配气系统。 4、电

4、气设备电气设备。 曲轴的构造与工作原理 1、功用 将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的 旋转运动而对外输出动力。 2、组成 （1）、机体组 （2）、活塞连杆组 （3）、曲轴飞轮组 3 、工作条件 高温、高压、高速和化学腐蚀。 承受机械载荷： 1、气体压力、惯性力、离心力、摩擦力; 2、汽车行驶中产生的冲击力。 一、曲柄连杆机构与机体组件 曲轴的构造与工作原理 （1）机体组件 l机体（气缸体、 曲轴箱） l气缸盖 l气缸垫 l油底壳 曲轴的构造与工作原理 （2）活塞连杆组件 活塞连杆组件主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦组成 曲轴的构造与

5、工作原理 （3）曲轴飞轮组件 1- 1-曲轴皮带轮曲轴皮带轮 2- 2-曲轴正时齿轮皮带轮曲轴正时齿轮皮带轮 3- 3-曲轴链轮曲轴链轮 4- 4-曲轴前端曲轴前端 5- 5-曲轴主轴颈曲轴主轴颈 6- 6-曲柄臂曲柄臂 7- 7-曲柄销（连杆轴颈）曲柄销（连杆轴颈） 8- 8-平衡重块平衡重块 9- 9-转速传感器脉冲轮转速传感器脉冲轮 10- 10-飞轮飞轮 11- 11-主轴瓦主轴瓦 12- 12-主轴承盖主轴承盖 13- 13-螺母螺母 14- 14-止推垫片止推垫片 15- 15-主轴瓦主轴瓦 16- 16-止推垫止推垫 片片 曲轴飞轮组件主要由曲轴、飞轮及其他一些附件组成。 曲轴的

6、构造与工作原理 1、曲轴 （1）作用：与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力，传给底盘的传动机构。 （2）材料与加工：中碳钢或中碳合金钢模锻而成。 （3）结构形式 整体式 组合式 曲轴的构造与工作原理 结构原理 一般由主轴颈、主轴瓦、曲柄销（连杆轴颈）、曲柄臂、平衡重块等组成。 主轴颈 连杆颈 平衡重块曲柄臂 曲轴的构造与工作原理 1 1）主轴颈）主轴颈 主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。主轴承的数目不仅与发动机 气缸数目有关，还取决于曲轴的支承方式。曲轴的支承方式一般有两种，一种是全支承曲轴，另一种是 非全支承曲轴。 概念： 在相邻的两个曲拐之间都设置一个

7、主轴颈的曲轴，称为全支承曲轴，否则称为非全支承曲轴。 优点缺点应用 全支承曲轴 提高曲轴的刚度和弯曲强度， 减轻主轴承的载荷 曲轴的加工表面增多，主 轴承数增多，使机体加长 柴油机一般多采用此 种支撑方式 非全支承曲轴 缩短了曲轴的长度，使发动机 总体长度有所减小 主轴承载荷较大承受载荷较小的汽油 机可以采用此种方式 曲轴的构造与工作原理 2）曲柄销 曲柄销（连杆轴颈），是曲轴与连杆的连接部分。直列发动机的连杆轴颈数目和气缸数相等。V型发动机 的连杆轴颈数等于气缸数的一半。 3）曲柄臂 曲柄臂是主轴颈与曲柄销的连接部分。一般为了平衡惯性力，曲柄臂处一般铸有平衡重块，从而使曲轴旋 转平稳。 曲轴

8、的构造与工作原理 4 4缸发动机受力与平衡缸发动机受力与平衡 离心力离心力F F 力偶矩给曲轴带来弯曲载荷，引起主轴颈和轴承偏磨，为减轻主轴承载荷，设置平衡重。 曲轴平衡 曲轴的构造与工作原理 4 ）曲轴前端及曲轴轴向定位 定时齿轮 起动爪 甩油盘 止推片 滑动推力轴承 滑动推力轴承 带轮 曲轴的构造与工作原理 5）曲轴后端 l安装飞轮。在后轴颈与飞轮凸缘之间制成档油凸缘与回油螺纹，以阻止机油向后窜漏。有的电喷发电 机还安装有转速传感器脉冲轮。 我们公司的曲轴没有这种结构 曲轴的构造与工作原理 6）曲轴轴向定位 功用：保证曲柄连杆机构在曲轴功用：保证曲柄连杆机构在曲轴 受轴向力时能够正常工作。

9、受轴向力时能够正常工作。 轴向定位措施：轴向定位措施： 1.翻边轴瓦翻边轴瓦 2.止推片止推片 3.止推环止推环 4.止推轴承止推轴承 7）曲轴润滑 在轴颈上钻有直油孔，并有斜 油孔相通，再与机体的主油道 联通。 曲轴的构造与工作原理 8）多缸机曲柄布置与点火顺序分析 8.1）4缸机 4个曲柄布置在同一平面内 。 两种点火顺序：1-2-4-3；1-3-4-2 点火顺序：各缸完成同名行程的次序。 气缸的四个行程：进气压缩做功排气 曲轴的构造与工作原理 8.2）6缸机 6个曲柄布置在3个平面内 。 两种发火顺序：1-5-3-6-2-4 1-4-2-6-3-5 曲轴的构造与工作原理 6缸四冲程V型发

10、动机 点火顺序为R1-L3-R3-L2-R2-L1 曲轴的构造与工作原理 可变气缸控制技术 可变气缸控制的意义 1.可变气缸控制技术 随汽车外界负荷变化，让部分气缸停止工作的控制技术 。如广州本田第八代雅阁3.5L发动机 能根据需要，控制发动机在3、4、6缸三种模式工作 。 2.意义 降低燃油消耗。 广州本田第八代雅阁VCM发动机 全负荷工作模式：在发动机启动、加速或者低挡位 爬山时，发动机会启动所有的6个汽缸工作，以满足 发动机对动力输出的需求。 怠速及低负荷工作模式：当发动机怠速或汽车处于 中低速运行时，关闭发动机一侧的三个汽缸的进、 排气，并且切断供油，完成从V6发动机到直列3缸发 动机

11、工作模式的切换。 中负荷工作模式：在中等速度、高速巡航和缓坡行 驶时，发动机将会用4个气缸来运转。 工作原理 曲轴的构造与工作原理 配气机构的功用是根据 发动机的工作顺序和工作过 程，定时开启和关闭进气门 和排气门，使可燃混合气或 空气进入气缸，并使废气从 气缸内排出，实现换气过程。 配气机构大多采用顶置气门 式配气机构，一般由气门组、 气门传动组和气门驱动组组 成。 二、配气机构 三、燃料供给系统 汽油机主要有汽油箱、输 油泵、滤清器、压力调节器、 电控喷油器、电控单元等 柴油机主要有柴油箱、输油泵、 滤清器、高压油泵、调速器、 喷油泵等 主要功用为根据发动机的需求， 定时定量向发动机所需燃料。 燃料供给系统燃料供给系统 曲轴的构造与工作原理 四、点火系统 主要由蓄电池、点 火开关、点火线圈、火 花塞、电控装置组成。 主要功用为按规定时刻 点燃气缸内的混合气。 五、润滑系统 主要由油底壳、机油 泵、机油滤清器、油压 表等组成 主要功用为发动机工作 起到润滑、