曲軸連桿機(jī)構(gòu)曲軸連桿機(jī)構(gòu)曲軸連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生和輸出動(dòng)力的重要機(jī)構(gòu)，它由機(jī)體組，活塞連桿組和曲軸飛輪組三部分構(gòu)成。一.機(jī)體組：由氣缸蓋，氣缸蓋襯墊，氣缸體，氣缸套和油底殼構(gòu)成。如圖：1.氣缸蓋用來(lái)封閉氣缸，并與活塞頂面構(gòu)成燃燒室。2.氣缸蓋襯墊安裝在氣缸體和氣缸蓋之間，用來(lái)密封氣缸，避免漏氣，漏水。3.氣缸體支承發(fā)動(dòng)機(jī)的全部運(yùn)動(dòng)件和多個(gè)附件。氣缸體內(nèi)設(shè)有冷卻水道和潤(rùn)滑滑道。氣缸體上部的圓柱形空腔稱(chēng)為氣缸，氣缸的光滑內(nèi)表面稱(chēng)氣缸壁。作用是引導(dǎo)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)。氣缸體下部的空間為上曲軸箱用來(lái)安裝曲軸。4.氣缸套是為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的耐磨性和使用壽命，便于修理和更換。分為干式和濕式兩種。干式氣缸套表面不直接與冷水接觸。①壁厚較?。?mm-3mm）；②與剛體承孔過(guò)盈配合；③不易漏水漏氣4強(qiáng)度和硬度大.干式氣缸套的強(qiáng)度和剛度都較好，但內(nèi)外表面都要精加工，工藝復(fù)雜散熱不良，并且拆裝不方便。濕式氣缸套表面直接與冷水接觸。壁厚普通為5~9mm。濕式氣缸套散熱性能好，冷卻均勻，普通只需要加工內(nèi)表面，拆裝比較方便，但容易漏水，普通下部安裝有1~3道橡膠密封圈。濕式氣缸套現(xiàn)在多應(yīng)用于柴油機(jī)上。如圖：干式氣缸套濕式氣缸套5.油底殼是曲軸箱的下半部分，用以貯存發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油。二.活塞連桿組：由活塞，活塞環(huán)，活塞銷(xiāo)，連桿等零件構(gòu)成。如圖：1.活塞：與氣缸蓋構(gòu)成燃燒室，承受燃?xì)馀蛎泬毫?，通過(guò)活塞銷(xiāo)和連桿把動(dòng)力傳遞給曲軸，同連桿帶動(dòng)完畢進(jìn)氣，壓縮，排氣三個(gè)行程。以下圖：活塞重要由頂部，頭部和裙部構(gòu)成?；钊敳康男螤钆c選用燃燒室有關(guān)。汽油機(jī)活塞的頭部普通采用平頂，其優(yōu)點(diǎn)是吸熱面積小，制造工藝簡(jiǎn)樸。有些為了變化混合汽形成而采用凹頂，凹坑的大小還能夠調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比?；钊^部是活塞環(huán)槽以上部分。其作用有三：承受氣體壓力，并傳給連桿；與活塞一起實(shí)現(xiàn)氣缸密封；將活塞頂所吸取的熱量通過(guò)活塞環(huán)傳給氣缸壁。頭部切有若干道環(huán)槽用以安裝活塞環(huán)，汽油機(jī)普通有2~3到環(huán)槽，上面1~2道用于氣環(huán)，下面一道用于安裝油環(huán)。油環(huán)槽底面上鉆有許多徑向小孔，使被油環(huán)所刮下來(lái)的多出的機(jī)油，通過(guò)小孔流回油底殼。活塞裙部是指自油環(huán)槽下端面起至活塞底面的部分。其作用是為活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向何承受側(cè)壓力?；钊ぷ鲿r(shí)，燃燒氣體壓力作用在活塞的頂部，而活塞銷(xiāo)反力作用在頭部的銷(xiāo)座孔處，由此產(chǎn)生的變形是裙部直徑沿活塞銷(xiāo)座軸線方向增大（受力變形）。側(cè)壓力N使活塞裙部變形；活塞銷(xiāo)座孔附近的金屬堆，受熱膨脹量大，致使裙部在受熱變形時(shí)，活塞銷(xiāo)座孔方向的膨脹量大，裙部是橢圓。為了確保在冷態(tài)的狀況下活塞于氣缸壁的接觸，在活塞裙部有開(kāi)槽。由于活塞沿軸線受熱和質(zhì)量分布不均勻，因此活塞作成一種上小下大的近似圓錐形?；钊N(xiāo)座孔也是活塞的構(gòu)成部分之一，它將活塞頂部氣體作用力經(jīng)活塞銷(xiāo)傳給連桿。銷(xiāo)座孔普通有肋片與活塞內(nèi)避相連，以提高其剛度。銷(xiāo)座孔內(nèi)有安裝彈性卡環(huán)的卡環(huán)槽，卡環(huán)用來(lái)避免活塞銷(xiāo)在工作中發(fā)生軸向串動(dòng)。2.活塞環(huán)：涉及氣環(huán)和油環(huán)兩種。氣環(huán)：氣環(huán)的作用是確保活塞與氣缸壁間的密封，避免高溫高壓燃?xì)膺M(jìn)入曲軸箱；同時(shí)還將活塞頂部的大部分熱量傳導(dǎo)給氣缸壁，再由冷卻水或空氣帶走。氣環(huán)工作時(shí)受到氣缸中氣體的高溫高壓作用，其溫度較高，并且在氣缸中高速運(yùn)動(dòng)，加上機(jī)油高溫變質(zhì)，潤(rùn)滑條件變壞，其磨損嚴(yán)重。氣環(huán)磨損失效后，發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)啟動(dòng)困難、功率局限性、曲軸箱壓力升高、機(jī)油損耗量大、排氣冒黑煙，活塞邊面積碳嚴(yán)重。由于氣缸的磨損不均勻性，使其變成錐度和橢圓性，活塞在其中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，沿頸向產(chǎn)生一張一縮的運(yùn)動(dòng)，使環(huán)受彎曲應(yīng)力而容易折斷，造成發(fā)動(dòng)機(jī)卡死，拉缸、發(fā)動(dòng)機(jī)不工作。氣環(huán)普通是用合金鑄鐵鍛造的。第一道氣環(huán)的工作表面普通鍍有多孔鉻。（多孔鉻的硬度高，能儲(chǔ)存少量的機(jī)油），其它普通鍍錫或磷化，改善磨合性能。氣環(huán)上有一切口，且自由狀態(tài)不是圓形，其尺寸比氣缸的內(nèi)徑大，因此它隨活塞一起裝入氣缸后，便產(chǎn)生彈力而緊貼氣缸壁，使燃?xì)獠荒芡ㄟ^(guò)環(huán)與氣缸壁的接觸面的間隙。切口普通是0.25-0.8mm。油環(huán)：重要是刮油、布油和輔助密封作用。油環(huán)用來(lái)刮除氣缸壁上多出的機(jī)油，并在氣缸壁上鋪涂一層均勻機(jī)油膜，這樣即能夠避免機(jī)油串入燃燒室積炭，又能夠減小活塞與氣缸的磨損與摩擦阻力。油環(huán)分為普通油環(huán)和組合油環(huán)。普通油環(huán)普通是由鑄鐵作成的，其外圓中間切有一道凹槽，在凹槽的底部加工有許多排油孔。組合油環(huán)由刮油片和兩個(gè)彈性襯環(huán)組合而成的。軸向襯環(huán)夾裝在第二第三刮油片之間。3.活塞銷(xiāo)：是連接活塞與連桿小端，將活塞承受的氣體的作用力傳遞給連桿?；钊N(xiāo)為中空的圓柱體，普通采用低碳鋼、低碳合金鋼滲碳淬火或用45號(hào)中碳鋼高頻淬火。根據(jù)活塞銷(xiāo)的固定方式的不同，可分為全浮式或半浮式兩種?；钊N(xiāo)與活塞銷(xiāo)座孔的連接配合普通多采用“全浮式”，即在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，活塞銷(xiāo)不僅能夠在連桿小頭襯套孔內(nèi)，還能夠在銷(xiāo)座孔內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)，以使活塞銷(xiāo)各部分的磨損比較均勻。4.連桿：是連接活塞和曲軸，把活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并將活塞承受的力傳給曲軸。連桿普通由小頭、桿身和大頭三部分構(gòu)成。連桿普通由中碳鋼或合金鋼鎮(zhèn)壓而成。連桿小端與活塞銷(xiāo)相連，工作時(shí)與銷(xiāo)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，小頭孔中有襯套（青銅）。在連桿的小端和襯套上鉆有小孔（油道），用來(lái)潤(rùn)滑小端和活塞銷(xiāo)。連桿桿身普通作成工字型斷面，以求增加其強(qiáng)度和剛度。在其中間有油潤(rùn)滑油道。連桿大頭與曲軸的曲柄銷(xiāo)相連，大頭普通作剖分式的，被分開(kāi)的部分稱(chēng)為連桿蓋，接特制的連桿螺栓緊固在連桿的大頭上。連桿蓋與連桿大頭是組合搪孔，為了避免裝配錯(cuò)誤，在同一側(cè)有配對(duì)記號(hào)。大頭孔表面有很高的光潔度，方便與連桿軸瓦緊密貼合。連桿大頭還銑有定位坑，連桿的大端尚有油孔。連桿大頭按剖分面可分為平切口和斜切口兩種。普通汽油機(jī)連桿大頭的直徑不大于氣缸的直徑，采用平切口；柴油機(jī)受力大，其大頭直徑較大，超出氣缸的直徑，采用斜切口，普通與連桿軸線成30~60℃夾角。連桿螺栓是經(jīng)常受交變應(yīng)力作用的重要零件，安裝時(shí)，必須牢固可靠，要符合工廠規(guī)定的擰緊力矩，分2~3次擰緊。三.曲軸飛輪組曲軸飛輪組由曲軸、飛輪、皮帶輪、正式齒輪（或鏈輪）等構(gòu)成。以下圖：1.曲軸:在做功行程中把活塞連桿組傳來(lái)的推力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ貙?duì)外輸出，經(jīng)飛輪傳給傳動(dòng)裝置，帶動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)，機(jī)油泵，電扇，水泵，發(fā)電機(jī)，空氣壓縮機(jī)等附屬裝置工作。曲軸大多采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼或中合金碳鋼。有的采用球墨鑄鐵。曲軸涉及前端軸、主軸頸、連桿軸頸、曲柄（曲軸臂）、平衡重、后端軸等，一種連桿軸頸和它兩端的曲柄及主軸頸構(gòu)成一種曲拐。曲軸上有貫穿主軸頸、曲柄和連桿軸頸的油道，方便潤(rùn)滑主軸頸和連桿軸頸。主軸頸：安裝在曲軸箱上的主軸承座內(nèi)，下方用主軸承蓋支承。是曲軸的支承部分。每個(gè)連桿軸頸兩邊都有一種主軸頸者，稱(chēng)為全支承曲軸；主軸頸數(shù)等于或少于連桿軸頸數(shù)者稱(chēng)為非全支承曲軸。連桿軸頸：用來(lái)安裝連桿大頭。氣缸直列式發(fā)動(dòng)機(jī)，連桿軸頸數(shù)與氣缸數(shù)相似。曲柄（曲軸臂）：曲柄是用來(lái)連接主軸頸和連桿軸頸的。平衡重：是平衡各機(jī)件產(chǎn)生的離心慣性力及其力矩。前端軸與后端軸：前端軸用來(lái)安裝正時(shí)齒輪、皮帶輪及起動(dòng)爪等；后端軸有凸緣盤(pán)，用來(lái)安裝飛輪。前后端的密封：曲軸前后端都伸出曲軸箱，為了避免潤(rùn)滑油沿軸頸流出，在曲軸前后都設(shè)有防漏裝置。慣用的防漏裝置有擋油盤(pán)、填料油封、自緊油封、回油螺紋等。曲拐的布置（1）布置原則1）使各缸作功間隔角盡量相等。對(duì)直列多缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，作功間隔角為720度/缸數(shù)。2）持續(xù)作功的兩缸相隔盡量遠(yuǎn)，減少主軸承持續(xù)載荷和避免相鄰兩缸進(jìn)氣門(mén)同時(shí)啟動(dòng)的搶氣現(xiàn)象。3）V型發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩排氣缸盡量交替作功。（2）慣用曲拐布置1）直列四沖程四缸發(fā)動(dòng)機(jī)：曲拐對(duì)稱(chēng)布置于同一平面內(nèi)。相鄰作功氣缸的曲拐夾角為720度/4=180度。發(fā)動(dòng)機(jī)工作次序有1—3—4—2和1—2—4—3兩種。2）直列四沖程六缸發(fā)動(dòng)機(jī)：曲拐對(duì)稱(chēng)布置于三個(gè)平面內(nèi)。相鄰作功氣缸的曲拐夾角為720度/6=120度。發(fā)動(dòng)機(jī)工作次序有1