第三章曲柄連桿機(jī)構(gòu)

1、工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造第三章 曲柄連桿機(jī)構(gòu)第一節(jié) 固定件 包括：包括： 氣缸蓋、氣缸墊、氣缸體、氣缸套、曲軸箱）。 一、氣缸體 氣缸體、曲軸箱、機(jī)體的關(guān)系 氣缸體與上曲軸箱合稱機(jī)體。 下曲軸箱又稱油底殼。 干、濕式曲軸箱根據(jù)箱內(nèi)是否貯存有機(jī)油來分類。大多數(shù)工程機(jī)械和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用濕式。氣缸體(機(jī)體) 功用：功用：是內(nèi)燃機(jī)的主體，是其它零部件和附件的支承骨架。 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：有氣缸或氣缸套安裝孔；有氣缸蓋、曲軸箱、飛輪殼、正時(shí)齒輪箱安裝孔；設(shè)有冷卻水套、潤滑油道和其他孔道。 工作條件：工作條件：受力復(fù)雜，受氣體爆發(fā)壓力、螺栓預(yù)緊力、往復(fù)慣性力、旋轉(zhuǎn)慣性力、傾倒力矩作用。 要求：要求：強(qiáng)度、剛度大，結(jié)構(gòu)緊

2、湊。 材料：材料： （1）一般用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵；（2）整體氣缸的機(jī)體，可在鑄鐵中加少量合金元素；（3）某些高速小型汽油機(jī)，用鋁合金鑄造；（4）鑄鋼。 工藝：工藝：鑄造或鑄焊結(jié)合。 分類（分類（主要按曲軸箱剖分面特點(diǎn)）：）：（1）龍門式：龍門式：剛度大，柴油機(jī)中廣泛采用；（2）隧道式：隧道式：剛度大，適用小型單、雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)中。用于多缸機(jī)則結(jié)構(gòu)復(fù)雜，笨重。（3）一般式：一般式：質(zhì)量輕，剛度差，適用于小型車用汽油機(jī)。（4）單體氣缸：單體氣缸：氣缸體與曲軸箱分開制造，適用于風(fēng)冷式內(nèi)燃機(jī)。 其他要點(diǎn)：其他要點(diǎn)： 與龍門式機(jī)體配套的主軸承蓋也需剛度、強(qiáng)度大，其斷面形狀為“I”、“T”形，并有加強(qiáng)筋。（二）氣缸

3、與氣缸套 功用：功用：氣缸內(nèi)壁與活塞頂、氣缸蓋底面共同形成燃燒室。 工作條件：工作條件：機(jī)械應(yīng)力大，熱應(yīng)力大，摩擦嚴(yán)重。 要求：要求：強(qiáng)度大，耐磨性好。 材料：材料：廣泛采用高磷鑄鐵，耐磨性好，成本低；另外還有用含硼鑄鐵、鈮合金鑄鐵。 工藝：工藝：內(nèi)表面用表面淬硬，鍍鉻、氮化、噴鍍等。外表面用鍍鎘、鍍鋅、鍍鉻等。 分類：分類：1. 直接在機(jī)體上鏜孔，適用于負(fù)荷輕缸徑小的汽油機(jī)。 2. 獨(dú)立氣缸套：適用于柴油機(jī)和強(qiáng)化程度高的汽油機(jī)。 a、干式：外表面不與冷卻水直接接觸。 優(yōu)點(diǎn)：剛度好，冷卻水密封好。 缺點(diǎn)：散熱較差，加工面大，成本高，拆裝困難。 適用：汽油機(jī) b、濕式：外表面直接與冷卻水接觸。

4、優(yōu)點(diǎn)：散熱好，拆裝方便，機(jī)體鑄造容易。 缺點(diǎn)：剛度、密封差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 適用：柴油機(jī)結(jié)構(gòu)（濕式）：結(jié)構(gòu)（濕式）：（1）圓環(huán)帶5，徑向定位及密封。（2）凸緣6，軸向定位。（3）下凸出環(huán)帶裝有1-3個(gè)封水圈。（4）切口，避免與連桿相碰。二、氣缸蓋 功用：功用：封閉氣缸上部，與氣缸上部及活塞頂構(gòu)成燃燒室。 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：柴油機(jī)布置有渦流室或預(yù)燃室，汽油機(jī)布置燃燒室；配氣機(jī)構(gòu)、點(diǎn)火系、供給系等另部件安裝孔；進(jìn)、排氣道，水冷水套。 工作條件：工作條件：熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力大。 要求：要求：強(qiáng)度、剛度大，導(dǎo)熱性好，耐熱。 材料：材料：（1）優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵，常用；（2）合金鑄鐵、球墨鑄鐵，大型或強(qiáng)化柴油機(jī)；（3）鋁合

5、金，部分汽油機(jī)和有特殊要求的柴油機(jī)，導(dǎo)熱性好，質(zhì)量小，剛度低。 工藝：工藝：鑄造。 分類（結(jié)構(gòu)型式）：分類（結(jié)構(gòu)型式）： 1、整體缸蓋：汽油機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：零件少，結(jié)構(gòu)緊湊； 缺點(diǎn)：剛度差，易變形，維修不經(jīng)濟(jì)。 2、單體缸蓋：大型或強(qiáng)化柴油機(jī) 優(yōu)點(diǎn)： 剛度大，變形小，密封好， 經(jīng)濟(jì)性好 缺點(diǎn)：零件多，總質(zhì)量及長度增加。 3、塊狀缸蓋：載重汽車、工程機(jī)械柴油 機(jī)上。其他要點(diǎn)：其他要點(diǎn)： 氣缸蓋螺栓的擰緊 1、按一定順序以規(guī)定扭矩?cái)Q緊； 2、冷車擰緊后，熱機(jī)后再擰緊一次； 3、螺栓一般用中碳鋼、合金鋼制造，調(diào)質(zhì)處理。三、氣缸墊 功用：功用：密封氣、水、油。 要求：要求：足夠的強(qiáng)度；耐熱和耐腐蝕；一定的彈

6、性；拆裝方便，壽命長。 條件：條件：溫度高，壓力大。 材料：材料： 1、金屬石棉缸墊，常用； 2、塑性金屬，強(qiáng)化或增壓柴油機(jī)。 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 輪廓同缸蓋，油、水孔處鑲邊增強(qiáng)。四、油底殼（下曲軸箱） 功用：功用：貯油、密封曲軸箱。 材料：材料：薄鋼板、鑄鐵、鋁合金。 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：散熱片、放油塞、底面呈斜面。五、發(fā)動(dòng)機(jī)的支承 1、固定支承：固定式發(fā)動(dòng)機(jī)剛性固定在基座上。 2、彈性支承：通過氣缸體、飛輪殼、變速器殼彈性支承在車架上。有三點(diǎn)支承、四點(diǎn)支承兩種形式。三點(diǎn)支承：前端兩點(diǎn)通過曲軸箱支承在車架上，后 端一點(diǎn)通過變速器殼支承在車架上。四點(diǎn)支承：前端兩點(diǎn)通過曲軸箱支承在車架上，后端二點(diǎn)通過飛輪殼支

7、承在車架上。車用發(fā)動(dòng)機(jī)的常用支承車用發(fā)動(dòng)機(jī)的常用支承第二節(jié) 活塞連桿組 包括：包括： 活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿一、活塞 功用：功用：承受燃?xì)鈮毫?，并將力?jīng)連桿傳給曲軸。 工作條件：工作條件：高溫，高壓，熱負(fù)荷大，高速運(yùn)動(dòng)，潤滑條件差。 要求：要求：強(qiáng)度、剛度大，耐熱性好，質(zhì)量小，耐磨性好。 材料：材料： 1、鑄鐵：耐磨，強(qiáng)度高，熱膨脹系數(shù)小，成本低；質(zhì)量大，導(dǎo)熱性差。 2、鋁合金：質(zhì)量小，導(dǎo)熱性好，利于采用較高轉(zhuǎn)速和壓縮比；但熱膨脹系數(shù)大。 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 分為頂部、頭部、裙部、銷座 1、頂部：頂部：是構(gòu)成燃燒室的一部分，形狀與發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)，活塞頂內(nèi)壁可能有噴油機(jī)構(gòu)和加強(qiáng)筋。 a、平頂，汽油機(jī)；

8、制造簡單，受熱面積小。 b、凸頂，二沖程汽油機(jī)，排氣好。 c、特殊形狀，柴油機(jī)，部分汽油機(jī)。 2、頭部：、頭部：頭部壁較厚，上切有環(huán)槽，上為氣環(huán)槽，下為油環(huán)槽，油環(huán)槽底面鉆有回油孔。另還可能有： 隔熱槽：在第一道環(huán)槽上方，用于汽油機(jī)； 環(huán)槽護(hù)圈：耐熱耐磨，高速柴油機(jī)。 積炭槽：吸附潤滑油和雜質(zhì)，防止咬合。 3、銷座、銷座 用以安裝活塞銷，銷座部分較厚，有加強(qiáng)筋。 4、裙部、裙部 頭部最低一道環(huán)槽以下的部分，用以導(dǎo)向和傳遞側(cè)向力。 工藝：工藝： 1、主體鑄造； 2、提高鋁合金活塞耐磨性的方法：熱處理、鍍錫、噴涂石墨、表面陽板氧化處理。 3、克服鋁合金熱膨脹系數(shù)大的措施： a. 上小下大； b.

9、裙部制成橢圓形； c. 裙部切槽（汽油機(jī)）； d. 鑲鑄膨脹系數(shù)小的鋼片。 分類：分類： 整體鋁合金、整體鑄鐵、鋼頂鋁裙。 其他要點(diǎn)：其他要點(diǎn)： 裙部變形的原因：受Pg、PN及熱膨脹應(yīng)力的作用。二、活塞環(huán) 功用：功用： 1、氣環(huán)：密封、傳熱； 2、油環(huán)：刮除多余潤滑油，使油膜均勻分布，避免或減弱泵油作用和積炭。 工作條件工作條件： 高溫、高速、潤滑差，磨損嚴(yán)重。 要求：要求： 有一定彈力，端面平滑，機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性、工藝性好，對(duì)氣缸壁磨損小。 材料：材料：優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵、合金鑄鐵、球墨鑄鐵、鋼（第一道環(huán)）。 工藝：工藝： 氣環(huán)的表面處理： 第一道氣環(huán)，多孔性鉻層，鉬層； 第二、三道氣環(huán)，有時(shí)多孔性

10、鉻層，鍍錫、磷化處理。 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：1、氣環(huán)的斷面形狀、氣環(huán)的斷面形狀 a、矩形環(huán)：易于制造，應(yīng)用廣泛，磨合性較差。、矩形環(huán)：易于制造，應(yīng)用廣泛，磨合性較差。 b、錐面環(huán)：磨合較快，有刮油作用；磨損快、壽命短。、錐面環(huán)：磨合較快，有刮油作用；磨損快、壽命短。 c、扭曲環(huán)：易于磨合，有刮油作用，增加密封性，防止環(huán)上下竄動(dòng)、扭曲環(huán)：易于磨合，有刮油作用，增加密封性，防止環(huán)上下竄動(dòng) 而造成泵油和磨損。而造成泵油和磨損。 d、梯形環(huán)：能將環(huán)槽中的積炭擠碎，防止活塞環(huán)結(jié)焦卡住。用于熱、梯形環(huán)：能將環(huán)槽中的積炭擠碎，防止活塞環(huán)結(jié)焦卡住。用于熱 負(fù)荷較大的發(fā)動(dòng)機(jī)。負(fù)荷較大的發(fā)動(dòng)機(jī)。 e、桶形環(huán)：易于磨合，潤滑

11、性好，密封性好，用于強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)。、桶形環(huán)：易于磨合，潤滑性好，密封性好，用于強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)。扭曲環(huán)的工作原理扭曲環(huán)的工作原理2、油環(huán)基本結(jié)構(gòu)：、油環(huán)基本結(jié)構(gòu)： 與矩形斷面氣環(huán)相似，但中間有凹槽，槽底部有排油小孔或狹縫。 結(jié)構(gòu)型式： （1）普通油環(huán)：有倒角油環(huán)，鼻形油環(huán)，合裝油環(huán)等，以提高刮油能力。 （2）鋼片組合油環(huán)：由片簧、襯簧組成，能避免彈力減弱。 （3）漲圈油環(huán)：彈力好，制造安裝方便。 端隙：0.20.6mm（汽） 0.40.8mm（柴） 側(cè)隙：0.040.08mm（汽） 0.080.16mm（柴） 背隙： 一般為：0.5-1 mm 各環(huán)開口處錯(cuò)開角度活塞環(huán)的間隙： 為了保證氣缸的密封性，又

12、防止環(huán)卡死或脹死在環(huán)槽中，安裝時(shí)，活塞環(huán)應(yīng)留有端隙、側(cè)隙和背隙。 其他要點(diǎn)：其他要點(diǎn)：1、封氣原理：、封氣原理： a. 外圓表面靠本身彈力和活塞環(huán)背壓貼合； b. 上、下端面靠往復(fù)運(yùn)動(dòng)貼合； c. 開口位置相錯(cuò)開，使氣體壓力迅速下降；2、泵油作用：、泵油作用： a. 活塞向下，環(huán)緊壓上端面，潤滑油進(jìn)入環(huán)下面和背面間隙； b. 活塞向上，環(huán)又壓向下端面，潤滑油被擠壓向上。三、活塞銷 功用：功用：連接活塞與連桿，承受并傳遞氣體壓力和活塞往復(fù)慣性力。 工作條件：工作條件：高溫，周期性沖擊負(fù)荷大，潤滑條件差，軸承面比壓大，高速運(yùn)動(dòng)。 要求：要求：強(qiáng)度高，外表面硬度高，耐摩，內(nèi)部韌性強(qiáng)，質(zhì)量小。 材料：

13、材料：20號(hào)鋼或合金鋼。 工藝：工藝：冷擠壓成型，外表面滲碳或氮化處理后，再精磨。 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：空心圓柱體。 裝配：裝配：采用浮式安裝；軸向由擋圈限位。四、連桿 功用：功用：連接活塞與曲軸，傳遞力和運(yùn)動(dòng)。 工作條件：工作條件：復(fù)雜的交變應(yīng)力和復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。 要求：要求：強(qiáng)度、剛度足夠，疲勞強(qiáng)度高，質(zhì)量輕。 材料及工藝：材料及工藝： a. 中碳鋼、合金鋼，調(diào)質(zhì)、高溫形變、表面噴丸、光整加工； b. 球墨鑄鐵，小功率柴油機(jī)； c. 硼鋼，鍛造，淬硬。 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 連桿小頭、桿身、連桿大頭、連桿螺栓。 連桿小頭：連桿小頭： 用于安裝活塞銷，小頭軸承材料有錫青銅（常用），鋁青銅（強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)用）、鋼背減摩

14、合金，鐵基粉末冶金襯套。 潤滑方式：飛濺、壓力。 形狀：可能呈斜面形，承載能力強(qiáng)，重量輕。 連桿桿身：連桿桿身： 形狀：形狀：斷面呈“工”字形。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：質(zhì)量小，強(qiáng)度、剛度大，桿身向大小頭過渡處采用較大圓弧，避免應(yīng)力集中。 連桿大頭：連桿大頭： 一般做成可分的，兩個(gè)半部用連桿螺栓連接。少數(shù)做成整體。 剖分形式：剖分形式： （1）平切口：）平切口：剖分面垂直桿身中心線。 剛度大，加工容易，連桿螺栓不受剪切作用，用于高速內(nèi)燃機(jī)。曲柄銷直徑受限制（連桿螺栓安裝尺寸較大）。 （2）斜切口：）斜切口：部分面與桿身中心線呈一定角度。 可以增大曲柄銷直徑，提高曲軸剛度，增大摩擦接觸面積；V型發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸

15、箱外形可更緊湊。 常用定位措施：常用定位措施：止口，銷套，鋸齒。 裝配注意事項(xiàng)：裝配注意事項(xiàng)：連桿和連桿蓋配對(duì)加工，正反面不能反。 連桿螺栓：連桿螺栓： 受交變慣性力作用，材料、工藝要求高。材料采用中碳合金鋼；工藝上采用精加工、調(diào)質(zhì)、磁力探傷等措施。需按規(guī)定扭矩?cái)Q緊，并有防松措施。 （三）連桿軸承 工作條件：工作條件：交變沖擊力大，工作面滑動(dòng)速度高，易發(fā)熱和磨損。 要求：要求：機(jī)械強(qiáng)度高，耐腐蝕性，耐熱性，減摩性好。 分類：分類：（1）軸瓦；（2）滾動(dòng)軸承；（3）不另裝軸承。 軸瓦構(gòu)造：軸瓦構(gòu)造： 分開式薄壁圓環(huán)，由“鋼背減摩合金（表層）”構(gòu)成。內(nèi)表面有周向淺槽（縱向油槽）、油孔，外表面有凸鍵

16、。 材料：材料： 減摩合金材料：減摩合金材料： a. 錫基白合金：減摩性好，耐腐蝕，疲勞強(qiáng)度低。廣泛用于汽油機(jī)。 b. 銅鉛合金（或鉛青銅合金）：疲勞強(qiáng)度高，承載能力大，耐磨性好，減摩性較差，不耐腐蝕，成本較高。常用于柴油機(jī)。 c. 鋁基合金：疲勞強(qiáng)度高，減摩性較好，耐腐蝕性好，成本低。 表層材料：表層材料： 鉛錫合金，可有效改善減摩合金表面性能（磨合性、順應(yīng)性、抗咬合性、耐腐蝕性）。 裝配：裝配： 軸瓦制造精度高，具互換性，不需手工加工。裝配時(shí)有適當(dāng)油膜間隙，且保持干凈。 第三節(jié) 曲軸飛輪組 功用：功用：傳遞力矩和運(yùn)動(dòng)。 工作條件：工作條件：承受彎曲，扭轉(zhuǎn)，剪切，拉壓等復(fù)雜交變應(yīng)力；扭振、彎

17、曲振動(dòng)引起的附加應(yīng)力；軸承副承受高比壓。 要求：要求：強(qiáng)度、剛度大，軸頸承壓面大，耐磨性好，避免應(yīng)力集中，扭振小，輸出扭矩均勻。 材料：材料：優(yōu)質(zhì)中碳鋼、合金鋼、硼鋼、球墨鑄鐵。 工藝：工藝：表面高頻淬火，精磨，拋光，圓角滾壓強(qiáng)化，圓角表面淬火。 桑塔納桑塔納2000時(shí)代超人轎車時(shí)代超人轎車AJR發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸飛輪組零件分解圖發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸飛輪組零件分解圖曲軸帶輪曲軸帶輪曲軸正時(shí)曲軸正時(shí)齒形帶輪齒形帶輪曲軸鏈輪曲軸鏈輪（驅(qū)動(dòng)油泵）（驅(qū)動(dòng)油泵）止推片止推片主軸承下軸瓦主軸承下軸瓦轉(zhuǎn)速傳感轉(zhuǎn)速傳感器脈沖輪器脈沖輪飛輪飛輪飛輪齒圈飛輪齒圈曲軸正時(shí)曲軸正時(shí)齒形帶輪齒形帶輪凸輪軸正時(shí)凸輪軸正時(shí)齒形帶輪齒形帶輪正

18、時(shí)齒形帶正時(shí)齒形帶水泵齒形帶輪水泵齒形帶輪張緊輪張緊輪 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：主軸頸、曲柄銷、曲柄臂、自由端、功率輸出端、平衡塊。 分類：分類： （1）按主軸承支承分：a、全支承 b、非全支承 （2）按結(jié)構(gòu)型式分：a、整體 b、組合式 曲柄銷：曲柄銷： 功用：功用：與連桿大頭配合 個(gè)數(shù)：個(gè)數(shù)：直列等于氣缸數(shù)，V型等于氣缸數(shù)的一半。 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：中空。 主軸頸：主軸頸： 功用：功用：支承主軸承，分為滑動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承。 主軸承結(jié)構(gòu)材料與連桿軸承類似，一般軸出端軸頸與中間主軸頸較長。 曲柄臂：曲柄臂： 功用：功用：連接曲柄銷和主軸頸，加工有油道。 平衡塊：平衡塊： 功用：功用：平衡不平衡慣性力和力矩，減小主

19、軸承負(fù)荷。 曲軸自由端：曲軸自由端： 功用：功用：安裝正時(shí)齒輪、皮帶輪、起動(dòng)爪，扭振減振器，軸向止推片等。 曲軸功率輸出端：曲軸功率輸出端： 功用：功用：安裝飛輪、擋油圈、回油螺紋等。油封裝置：油封裝置： 功用：功用：防止?jié)櫥吐┏銮S箱。 材料：材料：毛氈、硅橡膠、聚脂橡膠、取勝四氟乙烯等。 （三）曲軸軸向定位（止推片）（三）曲軸軸向定位（止推片） 目的：目的：保證曲柄連桿機(jī)構(gòu)的正確位置，保證正時(shí)。 位置：位置：輸出端，中央主軸承，自由端。 軸向游隙軸向游隙：0.100.50mm。 飛輪：飛輪： 功用：功用：貯存功能，便于起動(dòng)，運(yùn)行平穩(wěn)，改善扭振性能。 材料：材料：鑄鐵。 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：圓盤狀

20、，質(zhì)量主要分布在輪緣上。 要點(diǎn)：要點(diǎn)： （1）要進(jìn)行動(dòng)平衡； （2）有上止點(diǎn)標(biāo)記。內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力學(xué) 內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力學(xué)方面主要了解5個(gè)內(nèi)容： 1、內(nèi)燃機(jī)發(fā)火次序的確定； 2、曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析； 3、曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力分析； 4、內(nèi)燃機(jī)的平衡； 5、內(nèi)燃機(jī)軸系的扭振 曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力分析：曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力分析： 1 1、氣體作用力：在作功行、氣體作用力：在作功行程中，氣體作用力程中，氣體作用力F Fp p作用在作用在活塞頂上，傳到活塞銷上，活塞頂上，傳到活塞銷上，分解為分解為F Fp1 p1 、 F Fp2p2，分力，分力F Fp1p1沿連桿傳到曲柄銷上，并可沿連桿傳到曲柄銷上，并可分解為分解為F FR

21、 R和和F FS S，垂直于曲柄，垂直于曲柄的分力的分力F FS S對(duì)曲軸中心形成轉(zhuǎn)對(duì)曲軸中心形成轉(zhuǎn)矩矩T Ttqtq，推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)；分，推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)；分力力F Fp2p2則將活塞壓向氣缸的則將活塞壓向氣缸的左側(cè)。左側(cè)。（1 1）作功行程）作功行程 氣體壓力作用情況示意圖氣體壓力作用情況示意圖2、往復(fù)慣性力與離心力：往復(fù)慣性力與離心力：活塞加速度：在上止點(diǎn)前后活塞加速度是正值，往活塞加速度：在上止點(diǎn)前后活塞加速度是正值，往復(fù)慣性力朝上；在下止點(diǎn)前后活塞加速度是負(fù)值，往復(fù)慣性力朝下。復(fù)慣性力朝上；在下止點(diǎn)前后活塞加速度是負(fù)值，往復(fù)慣性力朝下。如圖（如圖（2 2 偏離曲軸軸線的曲柄、曲柄銷和連桿大

22、頭繞曲軸軸線旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)慣偏離曲軸軸線的曲柄、曲柄銷和連桿大頭繞曲軸軸線旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)慣性力，其方向沿曲柄半徑向外。性力，其方向沿曲柄半徑向外。 曲軸轉(zhuǎn)速愈高，往復(fù)慣性質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量愈大，則往復(fù)慣性力與離曲軸轉(zhuǎn)速愈高，往復(fù)慣性質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量愈大，則往復(fù)慣性力與離心力愈大，慣性力使曲柄連桿機(jī)構(gòu)的各零件和所有軸頸（軸承）受周期性變心力愈大，慣性力使曲柄連桿機(jī)構(gòu)的各零件和所有軸頸（軸承）受周期性變化的附加負(fù)荷，加快磨損。若不加以平衡，慣性力傳到氣缸體外，引起發(fā)動(dòng)化的附加負(fù)荷，加快磨損。若不加以平衡，慣性力傳到氣缸體外，引起發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。機(jī)的振動(dòng)。（1）活塞在上半行程時(shí)的慣性力（2 2）活塞

23、在下半行程時(shí)的慣性力往復(fù)慣性力和離心力作用情況示意圖往復(fù)慣性力和離心力作用情況示意圖在壓縮行程中，作用在活塞頂在壓縮行程中，作用在活塞頂上的氣體壓力上的氣體壓力F F P P也可以分解為也可以分解為兩個(gè)分力兩個(gè)分力F F P1P1和和F F P2P2，而，而F F P1P1又可又可以分解為以分解為F Fs s 和和F FR R ，分力，分力F Fs s 對(duì)曲對(duì)曲軸造成一個(gè)旋轉(zhuǎn)阻力矩軸造成一個(gè)旋轉(zhuǎn)阻力矩T Ttqtq ，企，企圖阻止曲軸旋轉(zhuǎn)，而圖阻止曲軸旋轉(zhuǎn)，而F F P2P2則將活則將活塞壓向氣缸的另一側(cè)。塞壓向氣缸的另一側(cè)。 總之，氣體壓力作用在活總之，氣體壓力作用在活塞頂上，通過活塞銷、連桿傳塞頂上，通過活塞銷、連桿傳力給曲軸，最終由機(jī)體主軸承力給曲軸，最終由機(jī)體主軸承承受。同時(shí)，曲軸終端產(chǎn)生輸承受。同時(shí)，曲軸終端產(chǎn)生輸出扭矩，而傾倒力矩則使機(jī)體出扭矩，而傾倒力矩則使機(jī)體左右搖晃，因此，需通過螺栓左右搖晃，因此，需通過螺栓使機(jī)體固定在車架上。使機(jī)體固定在車架上。1. 曲軸的形狀和內(nèi)燃機(jī)發(fā)火次序的確定 發(fā)火次序發(fā)火次序：以第1缸為基準(zhǔn)的各氣缸作功行程發(fā)生的順序。 為滿足發(fā)動(dòng)機(jī)工作平衡性和動(dòng)力學(xué)性能的要求，曲軸的形狀與沖程數(shù)，氣缸數(shù)、氣缸排列方式等許多因素有關(guān)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮。 本節(jié)主要討論已知曲軸形狀推知可能的發(fā)火次序，確定最佳發(fā)火次序， 掌握常見發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火