曲軸的構(gòu)造

曲軸主要由主軸頸、連桿軸頸（曲柄銷）、曲柄臂、平衡重（并非所有曲軸都有）、前端（自由端）和后端（功率輸出端）等組成。

①主軸頸與連桿軸頸內(nèi)燃機(jī)的主軸頸與連桿軸頸都是尺寸精度較高和粗糙度較低的圓柱體，它們以較大的圓弧半徑與曲柄臂相連接。主軸頸是用來支承曲軸的，曲軸繞主軸頸中心高速旋轉(zhuǎn)。主軸頸多為實(shí)心的，而球墨鑄鐵的曲軸主軸頸與連桿軸頸大多是空心的，其優(yōu)點(diǎn)是可以減少旋轉(zhuǎn)質(zhì)量，從而減少其離心力；⑧曲軸平衡遭到破壞，曲軸受到很大的慣性沖擊，使曲軸疲勞而裂斷。同時(shí)可作為潤滑油離心濾清的空腔。主軸頸與連桿軸頸采用壓力潤滑，潤滑油通過曲柄臂中的斜油道被壓送至連桿軸頸空腔內(nèi)，在旋轉(zhuǎn)離心力的作用下，將機(jī)油中密度大的金屬磨屑及其他雜質(zhì)甩向空腔的外壁，內(nèi)側(cè)干凈的機(jī)油通過油管流到連桿軸頸及軸承摩擦表面。

②曲柄臂（簡稱曲柄）曲柄臂的作用是連接主軸頸與連桿軸頸，通常制成橢圓形或圓形，其厚度與寬度應(yīng)使曲軸有足夠的剛度和強(qiáng)度。

③平衡重平衡重通常設(shè)在與連桿軸頸相對的一側(cè)曲柄臂上，其形狀多為扇形。平衡重的作用是平衡連桿軸頸及曲柄臂的重量、離心力及其力矩，以減輕主軸承的載荷，增加運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。

④曲軸的前端曲軸的前端制成有臺肩的圓柱形。其上分別裝有正時(shí)齒輪、擋油圈、油封、帶輪和止推片等零件。有些中小功率內(nèi)燃機(jī)曲軸前端設(shè)有啟動爪，另有一些高速內(nèi)燃機(jī)曲軸前端裝有扭轉(zhuǎn)減振器，還有些工程機(jī)械用內(nèi)燃機(jī)的曲軸前端設(shè)有動力輸出裝置。

⑤曲軸的后端一般曲軸的后端設(shè)有油封、回油螺槽、后凸緣等結(jié)構(gòu)。曲軸后端的尾部伸出機(jī)體外，以便將內(nèi)燃機(jī)的功率輸送給配套機(jī)具的傳動裝置。后端多裝有飛輪，通過花鍵或凸緣與其相配，然后用螺栓固緊。山于飛輪尺寸大而重，因此對螺栓的緊固有一定的要求。

（4）曲軸的形狀和發(fā)動機(jī)的發(fā)火次序

曲軸的形狀及曲柄銷間的相互位置（即曲拐的布置）與沖程數(shù)、汽缸數(shù)、汽缸排列方式和各汽缸做功行程發(fā)生的順序（稱為發(fā)火次序或工作順序）有關(guān)。曲軸的形狀要同時(shí)滿足慣性力的平衡和發(fā)動機(jī)工作平穩(wěn)性的要求。

就四沖程發(fā)動機(jī)而言，曲軸每轉(zhuǎn)兩圈（即一個(gè)工作循環(huán)），每缸都應(yīng)發(fā)火做功一次。各缸的發(fā)火間隔時(shí)間（以°CA表示）應(yīng)力求均勻。設(shè)發(fā)動機(jī)有個(gè)汽缸，則發(fā)火間隔應(yīng)為720°/i°CA，即曲軸每轉(zhuǎn)720°/i時(shí)，就應(yīng)有一個(gè)缸做功，這樣才能使發(fā)動機(jī)工作平穩(wěn)。現(xiàn)就常用的4缸、6缸和V型8缸發(fā)動機(jī)說明如下。在上止點(diǎn)附近，進(jìn)、排氣門同時(shí)開啟的角度稱為氣門重疊角（以℃A表示）。

①四沖程直列4缸發(fā)動機(jī)因缸數(shù)i=4，所以發(fā)火間隔應(yīng)為720°/4一180°CA。其曲柄銷布置4個(gè)曲柄銷布置在同一平面內(nèi)，1、4缸的曲柄銷朝上時(shí)，2、3缸的朝下，1、4缸與2、3缸相隔180°。

曲枘銷的另種布置形式是將述一種方式的2、5缸分別與3、4缸互換。這種方式的著火次序是，只有少數(shù)進(jìn)內(nèi)燃機(jī)采用這種著火次序。

按發(fā)火次序看，前后兩個(gè)汽缸的做功行程有60°是重疊的，這種現(xiàn)象是容易理解的。因?yàn)楦髌组g做功行程的間隔是120°，而每個(gè)汽缸的做功行程本身都是180°，就必然有前后兩個(gè)汽缸的做功行程有60°的重疊角。在這個(gè)60°中，兩個(gè)汽缸都在做功，個(gè)汽缸做功未完，后一個(gè)汽缸做功已經(jīng)開始。這種做功行程重疊的現(xiàn)象對發(fā)動機(jī)工作的平穩(wěn)性是非常有利的。④供油開始和結(jié)束要求迅速干脆，防止供油停止后噴油器滴油或出現(xiàn)不正常噴射，影響噴油器的使用壽命。

③四沖程v型8缸機(jī)大多將汽缸排列成雙列v形（兩列汽缸的中心線夾角常取90°）。因其汽缸數(shù)i=8，所以，各缸發(fā)火間隔應(yīng)為720°/8=90°CA。通常，這種發(fā)動機(jī)左右兩列汽缸中相對的一對連桿共裝在一個(gè)曲柄銷上，所以v型8缸機(jī)只有4個(gè)曲柄銷。一般情況下，將4個(gè)曲柄銷布置在兩個(gè)互成90°的平面內(nèi)。v型8缸機(jī)常用的發(fā)火次序?yàn)?-5-4-2-6-3-7-8。在特殊情況下，如軸瓦的修刮量太小，可以在軸瓦的背面加上適當(dāng)厚度的銅墊片，但這種方法只能在中、小修時(shí)使用，在大修時(shí)一律不得使用。

主軸瓦的修配

主軸瓦（曲軸軸承）的修配的基本工藝與軸頸接觸面積的要求，以及松緊度與接觸面積之間關(guān)系的處理等'同連桿瓦（連桿軸承）基本一致。但連桿軸承是單個(gè)配合，而曲軸軸承是幾道曲軸軸承支持著一根曲軸'這就要求修配后的各道曲軸軸承中心線必須一致，因此首先應(yīng)進(jìn)行水平線的校正，而后再研合各軸承。同時(shí)，滾輪則迫使從動盤沿箭頭方向轉(zhuǎn)動一個(gè)角度，直到彈簧的彈力與飛塊的離心力相平衡時(shí)為止。

1）水平線的校正在修刮前，首先檢查當(dāng)軸瓦裝入座孔時(shí)，各道軸瓦是否在一條水平線上。

檢查方法：在曲軸軸頸上涂上一層紅油，并把曲軸放在裝有軸瓦的汽缸體上，裝上軸瓦蓋適當(dāng)擰緊螺栓（用約60cm長的撬棍能以臂力撬動曲軸為宜），撬動曲軸數(shù)圈，然后取下瓦蓋，抬下曲軸，查看各道軸瓦的接觸情況。

若各道軸瓦接觸面積相差很大或個(gè)別軸瓦根本不接觸，一般應(yīng)另行選配軸瓦。若各道軸瓦雖然不一致，但相差不多，可把下瓦接觸重的部分刮去，直至達(dá)到接觸面積為75％以上為止，此時(shí)，下軸瓦的水平線即校好（曲軸箱有三種常見結(jié)構(gòu)形式：底座式、隧道式和懸掛式。在校正水平線時(shí)，者校下瓦，后者校上瓦）。①磁力探傷法用磁力探傷器進(jìn)行檢查，先把曲軸用磁力探傷器磁化，再用鐵粉末撒在需要檢查的部位，同時(shí)用小手錘輕輕敲擊曲軸。在校正水平線的過程中，因各道軸瓦的水平線是很不相同的，并且它們之間相互影響，因此，要經(jīng)常而準(zhǔn)確地觀察與分析各道軸瓦的變化情況及其原因，并注意以下兩占

①在水平線未校正好前，不要刮削上瓦，否則可能會造成當(dāng)水平線尚未校好時(shí)，扭力已達(dá)到規(guī)定值，而上瓦接觸仍很差，松緊度也過松等不良現(xiàn)象。

②當(dāng)水平線校好后，除下瓦的個(gè)別較重部分適當(dāng)刮去外，不用刮削下瓦的方法來達(dá)到松緊度適當(dāng)?shù)哪康模駝t，可能使校好的水平線又遭到破壞。

2）刮配各道軸瓦水平線校好后，抬上曲軸，并按記號裝上主軸瓦蓋，以一定次序逐道擰緊螺栓，每擰緊一道，轉(zhuǎn)動曲軸數(shù)圈，松開該道螺栓，再擰緊另一道，全部這樣做完后，取下主軸瓦蓋，根據(jù)接觸面情況修刮軸瓦合金。

修刮方法同連桿瓦的修刮方法。

擰瓦蓋的順序：3道軸瓦：2、1、3

4道軸瓦：2、3、1、4

5道軸瓦：3、2、4、1、5

7道軸瓦：4、2、6、3、7、1、5

空氣濾清器

空氣濾清器的功用是濾除空氣中的灰塵及雜質(zhì)，將清潔的空氣送入汽缸內(nèi)，以減少活塞連桿組、配氣機(jī)構(gòu)和汽缸磨損。對空氣濾清器的要求是：濾清、阻力小、應(yīng)用周期長且保養(yǎng)方便?？諝鉃V清器的濾清方式有以下三種。

①慣性式（離心式）：利用灰塵和雜質(zhì)在空氣成分中密度大的特點(diǎn)，通過引導(dǎo)氣流急劇旋轉(zhuǎn)或拐彎，從而在離心力的作用下，將灰塵和雜質(zhì)從空氣中分離出來。

②油浴式（濕式）：使空氣通過油液，空氣雜質(zhì)便沉積于油中而被濾清。

③過濾式（干式）：引導(dǎo)氣流通過濾芯，使灰塵和雜質(zhì)被黏附在濾芯上。

為獲得較好的濾清效果，可采用上述兩種或三種方式的綜合濾清?？諝鉃V清器由濾清器殼和濾芯等組成，濾清器殼由薄鋼板沖壓而成。濾芯有金屬絲濾芯和紙質(zhì)濾芯等。

135系列4、6缸直列柴油機(jī)用空濾器，這種紙質(zhì)濾芯（金屬絲濾芯）濾清器目前應(yīng)用廣泛，濾芯普遍采用樹脂處理的微孔濾紙制成，濾芯上下兩端由塑料密封墊圈密封。柴油機(jī)工作時(shí)，空氣經(jīng)紙質(zhì)濾芯濾清后，從接管沿進(jìn)氣管被吸入汽缸。這種濾清器結(jié)構(gòu)簡單、成本低、維護(hù)方便；出油閥上部有一圓錐面，出油閥彈簧將此錐面壓緊在出油閥座上，使柱塞上部空間與高壓油管隔斷。但用于塵粒量大的環(huán)境時(shí)，工作壽命較短，且不甚可靠。

國產(chǎn)135系列增壓柴油機(jī)用的旋流紙質(zhì)空氣濾清器。它主要由旋流粗濾器（內(nèi)部豎置有旋流管）、紙質(zhì)主精濾芯和安全濾芯三部分組成?？諝饨?jīng)旋流管離心力的作用，使空氣中的絕大部分塵粒落入旋流管下端的集塵室，塵粒再經(jīng)排氣引射管（安裝在消聲器出口處）隨柴油機(jī)廢氣一起排出。粗濾后較清潔的空氣通過紙質(zhì)精濾及安全濾芯濾清，后進(jìn)入發(fā)動機(jī)汽缸。如果焊接折斷的曲軸，需按曲軸折斷的原痕找出中心縫，用電焊在斷縫兩側(cè)先點(diǎn)焊幾點(diǎn)，再在裂縫未電焊的兩面開槽后焊接。

當(dāng)采用上述旋流紙質(zhì)空氣濾清器時(shí)，消聲器出口處需預(yù)裝有與之匹配的排氣引射管，當(dāng)柴油機(jī)排氣時(shí)，高速氣流通過喉管處使廢氣氣流增大，于是便形成了真空度。利用此真空度將空濾器集塵室中的塵粒經(jīng)橡膠管吸入排氣引射管內(nèi)，并與柴油機(jī)廢氣一起排出。

凸輪軸軸承的修配

凸輪軸軸承與軸頸的配合間隙，一般為0.03、0.07mm，不得超過0.15mm。超過0.15mm時(shí)，則應(yīng)修理或更換。

在大修內(nèi)燃機(jī)時(shí)，凸輪軸軸承一般都要重新修配。軸承的修配方法和曲軸軸承一樣、用的有搪配和刮配兩種方法。由于刮配的方法不需要設(shè)備，因此，在一般修理單位采用。刮配的具體步驟如下。

①根據(jù)凸輪軸軸頸的修理尺寸，選擇同級修理尺寸的軸承。

② 刮配。刮配后軸承內(nèi)徑的尺寸應(yīng)相當(dāng)于：軸頸尺寸 軸承與軸頸的配合間隙（一般為0.03~0.07mm) 軸承與座孔的公盈量（一般為0.015~0.02mm)。

刮配軸承時(shí)，其刮削厚度應(yīng)盡量均勻，保證刮削后的軸承與座孔以及各軸承的中心線、，在軸承未壓入座孔前，應(yīng)與軸頸試配，其配合應(yīng)稍有松動；配合間隙大小與軸瓦合金層的材料、軸頸直徑、內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速及軸瓦單位面積上承受的載荷有關(guān)，但起決定性作用的還是軸瓦合金層的材料。而當(dāng)在軸承與軸頸之間過以厚薄規(guī)（其厚度等于軸承與座孔的公盈量 軸承與軸頸的配合間隙），拉動軸承應(yīng)稍有阻力為合適。因?yàn)?，將軸承壓入座孔后，由于軸承變形，內(nèi)徑縮小，一般來說內(nèi)徑的縮小尺寸當(dāng)于軸承與座孔的過盈量，所以，這樣可以基本達(dá)到所需的配合間隙。

③將軸承壓入座孔內(nèi)，壓入時(shí)應(yīng)對準(zhǔn)軸承，防止把軸承打毛。

④將凸輪軸裝入軸承內(nèi)，轉(zhuǎn)動數(shù)圈，試看接觸情況，并加以適當(dāng)修刮，要求其接觸面較好。檢驗(yàn)其配合緊度的經(jīng)驗(yàn)方法是：用手扳動正時(shí)齒輪，凸輪軸能轉(zhuǎn)動靈活，沿徑向移生凸輪軸時(shí)，應(yīng)沒有明顯的間隙感覺。