《汽車構(gòu)造》課程課件-任務(wù)六 曲軸飛輪組

任務(wù)六曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲軸飛輪組

曲軸飛輪組件

曲軸飛輪組件主要由曲軸、飛輪及其他一些附件組成。

曲軸：（1）曲軸的功用及工作條件：曲軸的功用是把活塞、連桿傳來的氣體力轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩，用以驅(qū)動(dòng)汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)以及其他輔助裝置。曲軸在周期性變化的氣體力、慣性力及其力矩的共同作用下工作，承受彎曲和扭轉(zhuǎn)交變載荷。因此，曲軸應(yīng)有足夠的抗彎曲、抗扭轉(zhuǎn)的疲勞強(qiáng)度和剛度；軸頸應(yīng)有足夠大的承壓表面和耐磨性；曲軸的質(zhì)量應(yīng)盡量?。粚Ω鬏S頸的潤滑應(yīng)該充分。

（2）曲軸材料

曲軸一般由中碳鋼和中碳合金鋼模鍛而成，軸頸表面經(jīng)高頻淬火或氮化處理，最后進(jìn)行精加工。現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用球墨鑄鐵曲軸。（3）曲軸構(gòu)造曲軸一般由主軸頸、曲柄銷、曲柄臂、平衡重塊、主軸瓦等組成，一般由兩個(gè)主軸頸、一個(gè)曲柄銷、兩個(gè)曲柄臂組成一個(gè)曲柄，單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸只有一個(gè)曲柄，多缸直列式發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的曲柄數(shù)與氣缸數(shù)相同，V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的曲柄數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。主軸頸主軸頸是曲軸的支承部分，通過主軸承支承在曲軸箱的主軸承座中。主軸承的數(shù)目不僅與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)目有關(guān)，還取決于曲軸的支承方式。曲軸的支承方式一般有兩種，一種是全支承曲軸，另一種是非全支承曲軸。（4）曲柄布置與多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序

各曲柄的相對位置或曲柄布置取決于氣缸數(shù)、氣缸排列形式和發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序。當(dāng)氣缸數(shù)和氣缸排列形式確定之后，曲柄布置就只取決于發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序。在選擇發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1）應(yīng)該使接連作功的兩個(gè)氣缸相距盡可能的遠(yuǎn)，以減輕主軸承載荷和避免在進(jìn)氣行程中發(fā)生搶氣現(xiàn)象。

2）各氣缸發(fā)火的間隔時(shí)間應(yīng)該相同。發(fā)火間隔時(shí)間若以曲軸轉(zhuǎn)角計(jì)則稱發(fā)火間隔角。對于氣缸數(shù)為i的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其發(fā)火間隔角應(yīng)為720°/i3）V型發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩列氣缸應(yīng)交替發(fā)火。以四沖程直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)為例，其發(fā)火間隔角為720°/4＝180°。4個(gè)曲柄在同一平面內(nèi)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序?yàn)?-3-4-2或1-2-4-3，其工作循環(huán)見表：若以四行程直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序和曲柄布置：四行程直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)火間隔角為720°/

6=120°，六個(gè)曲柄分別布置在三個(gè)平面內(nèi)，發(fā)火順序是1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-5，其工作循環(huán)表見表：飛輪：飛輪是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的盤形零件，其作用如同一個(gè)能量存儲(chǔ)器。在作功行程中發(fā)動(dòng)機(jī)傳輸給曲軸的能量，除對外輸出外，還有部分能量被飛輪吸收，從而使曲軸的轉(zhuǎn)速不會(huì)升高很多。在排氣、進(jìn)氣和壓縮三個(gè)行程中，飛輪將其儲(chǔ)存的能量放出來補(bǔ)償這三個(gè)行程所消耗的功，從而使曲軸轉(zhuǎn)速不致降低太甚。除此之外，飛輪還有下列功用：飛輪是摩擦式離合器的主動(dòng)件；在飛輪輪緣上鑲嵌有供起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)用的飛輪齒圈；在飛輪上還刻有上止點(diǎn)記號(hào)，用來校準(zhǔn)點(diǎn)火定時(shí)或噴油定時(shí)以及調(diào)整氣門間隙

曲軸扭轉(zhuǎn)減振器當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，曲軸在周期性變化的轉(zhuǎn)矩作用下，各曲柄之間發(fā)生周期性相對扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱為扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，簡稱扭振。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的變化頻率與曲軸扭轉(zhuǎn)的自振頻率相同或成整數(shù)倍時(shí)，就會(huì)發(fā)生共振。共振時(shí)扭轉(zhuǎn)振幅增大，并導(dǎo)致傳動(dòng)機(jī)構(gòu)磨損加劇，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，甚至使曲軸斷裂。