曲轴连杆机构的组成内容介绍

曲轴连杆机构是产生输出动力的机构，主要由缸体曲轴箱组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成。

（一）缸体曲轴箱组

缸体曲轴箱组主要有气缸体、气缸盖与燃烧室、气缸垫、曲轴箱等。

1.气缸体

水冷发动机的气缸体通常与上曲轴箱铸成一体，是发动机的主体骨架，如图2-17所示。

气缸体中的圆筒称为气缸。为了提高气缸的耐磨性，延长发动机的使用寿命，在气缸内常镶有气缸套。气缸套有干式缸套和湿式缸套两种，如图2-18所示。

（1）气缸体的结构形式 气缸体主要有一般式、龙门式和隧道式三种。曲轴轴线与上曲轴箱下表面在同一平面的称为一般式气缸体；上曲轴箱下表面在曲轴轴线以下的称为龙门式气缸体；气缸体可以安装滚柱轴承支承曲轴的称为隧道式气缸体，如图2-19所示。

（2）气缸的排列形式 多缸发动机主要有直列式（单列式）、双列式（V形）和平卧式（对置式）三种，如图2-20所示。

图2-17 气缸体和上曲轴箱

1—气缸套 2—气缸体 3—盘根 4—后主轴承盖 5—油封条 6—螺栓 7—油堵 8—中间轴承盖 9—主轴承盖 10—水套孔

图2-18 气缸套

a）干式缸套 b）湿式缸套

图2-19 气缸体的结构形式

a）一般式 b）龙门式 c）隧道式 1—气缸体 2—水套 3—湿式缸套 4—凸轮轴承座 5—加强肋 6—主轴承座 7—主轴承座孔 8—安装油底壳平面 9—安装主轴承盖平面

2.气缸盖

（1）缸盖的功用 密闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起构成燃烧室，发动机缸盖如图2-21所示。

（2）缸盖的结构 有水套（水冷）或散热片（风冷）、燃烧室及进排气通道、火花塞座孔（汽油机）或喷油器座孔（柴油机设有与缸体密封的平面），以及安装气阀装置和其他零部件的定位面及润滑油道等。

图2-20 气缸的排列形式

a）单列（直列） b）双列（V形） c）对置（平卧）

图2-21 发动机缸盖

1—曲轴箱通风空气滤清器 2—盖形螺母 3—密封垫 4—螺柱 5—前缸盖罩 6—密封条 7—缸盖 8—塞片 9—定位销 10—盖形垫片 11—节温器罩 12—衬垫 13—节温器 14—缸盖出水管

（3）缸盖的安装 应按由中央向四周的顺序紧固螺栓，按规定力矩分2～3次紧固。对于铸铁缸盖，在冷车紧固好后热车时再检查紧固一次，而铝合金缸盖在冷车紧固一次即可。

3.燃烧室

燃烧室由活塞顶部及缸盖上相应的凹部空间组成。

4.气缸垫

用以保证接合面的密封，防止漏气、漏水与窜油，安装在气缸盖与气缸体之间。目前应用较多的是金属一石棉气缸垫。

（二）活塞连杆组

活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销和连杆组成，如图2-22所示。

1.活塞

活塞的功用是承受气缸内的气体压力，并通过活塞销和连杆传给曲轴。

活塞直接承受高温、高压气体的作用，并进行不等速的高速往复运动。活塞顶部与缸盖及缸壁共同组成燃烧室。活塞由顶部、头部、裙部三部分组成。(www.xing528.com)

2.活塞环

活塞环分为气环和油环。一般发动机每个活塞上装有2～3道气环，1～2道油环。

（1）气环的作用 保证活塞与缸壁间的密封，防止气缸中的高温、高压燃气大量漏入曲轴箱，同时使活塞顶部的大部分热量传给缸壁，由冷却液带走。常见的有矩形环、扭曲环、锥面环、梯形环和桶面环。

（2）油环的作用 用来刮除缸壁上多余的润滑油，并在缸壁上涂覆一层均匀的润滑油膜，这样既可以防止润滑油窜入气缸燃烧，又可以减小活塞、活塞环与缸壁的摩擦阻力。此外，油环还有辅助密封作用。油环有普通油环和组合油环两种。

3.活塞销

（1）活塞销的作用 连接活塞与连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。

（2）活塞销的连接方式 分全浮式连接和半浮式连接两种，如图2-23所示。

图2-22 活塞连杆组

1—活塞 2—活塞环 3—活塞销 4—连杆 5—连杆螺栓 6—连杆盖 7—连杆瓦

图2-23 活塞销的连接方式

①全浮式连接是指在发动机运转过程中，活塞销不仅可以在连杆小端衬套孔内转动，还可以在销座孔内缓慢地转动，以使活塞销各部分的磨损均匀。叉车多采用全浮式连接方式。

②半浮式连接是指活塞销固定在连杆小端孔内，只可以在销座孔内缓慢地转动，与连杆小头没有相对运动，此种连接的连杆小端孔内无衬套。

4.连杆

（1）功用 将活塞承受的力传给曲轴，并使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。

（2）组成 包括小端、杆身、大端三部分。

①小端与活塞销相连，工作时与活塞销之间有相对转动，因此小端孔中一般压入减磨的青铜衬套。为了润滑，在小端和衬套上钻出集油孔或铣出集油槽，用来收集发动机运转时被曲轴激溅上来的机油。有的发动机连杆采用小端压力润滑，在杆身内钻有纵向的压力油通道。

②连杆杆身通常做成工字形断面，以求在强度和刚度足够的前提下减小质量。

③连杆大端与曲轴的曲柄销相连，一般做成剖分式的，被分开的部分称为连杆盖，由特制的连杆螺栓紧固在连杆大端上，连杆盖与连杆大端采用组合镗孔，为了防止装配时配对错误，在同一侧刻有配对记号。安装在连杆大端孔中的连杆轴瓦是剖分成两半的滑动轴承。轴瓦在厚1～3mm薄钢背的内圆面上浇注有0.3～0.7mm厚的减磨合金层。减磨合金具有保持油膜，减少磨损和加速磨合的作用。

（三）曲轴飞轮组

曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮和附件组成，如图2-24所示。

图2-24 曲轴飞轮组

1—减振器螺栓 2—曲轴垫块 3—扭转减振器 4—曲轴前油封 5—定位销 6—上主轴承 7—推力轴承 8—曲轴正时齿轮 9—曲轴 10一曲轴后油封 11—飞轮总成 12—飞轮螺栓垫圈 13—飞轮螺栓 14—下主轴承

1.曲轴

（1）功用 把活塞连杆组传来的气体作用力转变为力矩，用来驱动配气机构及其他各种辅助装置。

（2）组成 主要由曲轴的前端、若干个曲拐和曲轴的后端（功率输出端）三部分组成。曲轴一般采用优质中碳钢或中碳合金钢锻制，轴颈表面经表面淬火或渗氮处理。

①曲轴前端装有驱动凸轮轴的正时齿轮、驱动风扇、水泵的传动带轮及起动爪等。

②曲轴颈是曲轴的支承点和旋转轴线。曲轴臂起着连接主轴颈和连杆轴颈的作用。曲轴的平衡重用来平衡由旋转形成的惯性力。

③曲轴后端有安装飞轮用的凸缘。

④轴向限位和油封。为了限制曲轴的轴向移动，防止曲轴因受到离合器施加于飞轮的轴向力及其他力的作用，而产生轴向窜动，破坏曲轴连杆机构各零件的相对位置，用推力片加以限制，即为轴向定位装置。为了防止机油沿曲轴轴颈外漏，在曲轴前端、后端装有挡油盘、油封及回油螺纹等油封装置。

2.飞轮

（1）作用 将在做功行程中输入曲轴的一部分动能储存起来，用以在其他行程中克服阻力，带动曲柄连杆机构经过上下止点，保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可能均匀，并使发动机有可能克服短时间的超载荷。此外，在结构上飞轮往往是传动系统中摩擦离合器的驱动件。

（2）构造 飞轮是由铸铁制成的圆盘，外缘上压有齿环，可与起动机的驱动齿轮啮合，供起动发动机用，安装在曲轴后端。飞轮上通常刻有点火正时记号，以便检验和调整点火时间及气门间隙。多缸发动机的飞轮与曲轴一起进行动平衡校验，拆装时为保证它们的平衡状态不受破坏，飞轮与曲轴之间有定位销或不对称螺栓定位。