曲轴飞轮组的组成构造和工作原理（图解）你了解吗？

飞轮组是发动机的重要组成部分，主要由曲轴、飞轮、扭振减振器、皮带轮和正时齿轮等部件组成。曲轴的主要作用是将连杆传递的力转化为旋转力矩，并通过飞轮输出到外部。同时，曲轴还驱动发动机的配气机构和各种附件。曲轴的材料要求具有高强度、冲击韧性和耐磨性，一般由中碳钢或中碳合金钢制成，并经过模锻、高频淬火或渗氮处理等工艺，以提高其性能。曲轴的结构包括前端、主轴颈、连杆轴颈、曲柄臂、平衡块和后端等部分。曲轴前端用于安装各种附件，后端则与飞轮相连。曲轴内部的油道将连杆轴颈和主轴颈连接在一起，形成曲柄，将连杆传递的力转化为曲轴的转矩。为了提高曲轴的平衡性能，通常在曲臂上安装平衡块。曲轴的工作顺序和曲柄的布置取决于气缸的数量、排列和做功顺序。飞轮的主要作用是在作功冲程中储存动能，并在其他冲程中克服阻力，保证曲轴的旋转角速度和输出扭矩均匀。飞轮通常由灰铸铁制成，外缘压有齿环，用于起动发动机。飞轮上还刻有正时标记，用于标定点火时间。曲轴的前端和后端装有密封件，以防止润滑油沿轴颈流出。主轴承是曲轴的重要支撑部件，通常由滑动轴承组成。曲轴的轴向定位通过止推板来实现，以保证曲轴在工作过程中的稳定性。总之，曲轴飞轮组是发动机中的关键部件，其设计和制造需要考虑多种因素，如材料选择、结构布局、润滑和密封等，以确保发动机的高效、稳定和可靠运行。曲轴飞轮组是发动机的核心部件，由曲轴、飞轮、扭振减振器等组成。曲轴将连杆传递的力转化为旋转力矩，驱动发动机的配气机构和附件。飞轮则储存动能，保证曲轴的旋转平稳。曲轴的结构包括前端、主轴颈、连杆轴颈、曲柄臂和平衡块等，其材料和工艺要求严格。飞轮由灰铸铁制成，外缘有齿环，用于起动发动机。曲轴的前端和后端装有密封件，主轴承则支撑曲轴的旋转。整个曲轴飞轮组的设计和制造需考虑多种因素，以确保发动机的高效、稳定和可靠运行。

飞轮组主要由曲轴、飞轮、扭振减振器、皮带轮、正时齿轮(或链轮)等组成。四缸发动机曲轴飞轮组机轴01曲轴的功能和工作要求曲轴的主要作用是承受来自连杆的力，从而产生绕自身轴线的旋转力矩，通过飞轮输出到外部；此外，曲轴还用于驱动发动机的配气机构以及发电机、水泵、转向油泵、空气压缩机等附件。曲轴是发动机最重要的零件之一，要求其材料具有良好的强度、冲击韧性和耐磨性。一般由中碳钢(如45钢)或中碳合金钢(如35Mn2、40Cr等)制成。)通过模锻。为了提高曲轴的耐磨性，对其轴颈表面进行高频淬火或渗氮处理，最后进行精加工，以达到高精度和低表面粗糙度。为了提高曲轴的疲劳强度，消除应力集中，应对轴颈表面进行喷丸处理，并滚压过渡圆角。曲轴工作时承受气体压力、惯性力和惯性力矩的作用，大而复杂，承受交变载荷的冲击。同时，曲轴是一个高速旋转的部件。因此，要求曲轴具有足够的刚度和强度，良好的承受冲击载荷的能力，耐磨性和良好的润滑性。02曲轴的结构曲轴一般由前端(自由端)、主轴颈、连杆轴颈(曲柄销)、曲柄臂、平衡块和后端(或动力输出端，图中未示出)等组成。如下图所示。曲轴前端用于安装水泵皮带轮、曲轴正时皮带轮(或正时齿轮、正时链轮)、起动爪等。曲轴前端的结构如下图所示。曲轴的后法兰用于安装飞轮，在后轴颈和飞轮法兰之间有挡油法兰和回油螺纹，以防止机油向后泄漏。曲轴前端结构曲轴的抛光表面就是轴颈。曲轴在曲轴箱内转动的轴颈就是主轴颈，主轴颈的轴线都在同一条直线上。偏离主轴颈轴线安装连杆的轴颈是连杆轴颈(或曲柄销)，连杆轴颈之间有一定的夹角。如下图所示，在连杆轴颈和主轴颈之间加工有润滑油通道。曲轴内部的油道将连杆轴颈和主轴颈连接在一起的部分称为曲柄(或曲柄臂)，连杆轴颈和曲柄共同将连杆传递的力转化为曲轴的转矩。在轴颈和曲柄之间有一个过渡圆角来增加强度，如下图所示。一个连杆轴颈，其两端的曲柄和两个相邻的轴颈构成一个曲柄。主轴颈、连杆轴颈和轴承上钻有径向油孔，这些油孔由倾斜的油道连接。这样，油可以进入主轴颈和连杆轴颈的工作表面进行润滑。当连杆轴颈上的油孔与连杆头上的油孔对准时，油可以从其中喷出，飞溅润滑气门机构和气缸壁。平衡的作用是平衡连杆头、连杆轴颈和曲柄产生的离心力及其扭矩，如下图所示。有时，它还平衡活塞-连杆组的往复惯性力及其扭矩，使发动机平稳运转。有4件、6件、8件等。悬而未决。如果在曲轴的每个曲臂上安装一个平衡块，称为完全平衡法(8个平衡块)，如图(c)所示；如果只在曲臂上安装一些配重块，称为分段平衡法(4个配重块)，如图(b)所示。完全平衡法的平衡重大，曲轴重量增加，工艺性变差。曲轴的平衡(1~8:平衡重)曲轴工作时，要承受周期性变化的气体压力、往复惯性力和离心力，以及产生的扭矩和弯矩的共同作用主轴颈是曲轴的支撑部分。根据曲轴主轴颈的数量，曲轴可分为全支撑曲轴和部分支撑曲轴。两侧各有一个主轴颈的连杆轴颈称为全支撑曲轴，如下图(a)所示；主轴颈的数量等于或少于连杆轴颈的数量称为非完全支撑曲轴，如下图(b)所示。直列发动机全支撑曲轴，主轴颈数(包括曲轴前后轴颈)比缸数多一个；V型发动机的全支撑曲轴比一半的气缸多一个主轴颈。完全支撑曲轴的好处是可以提高曲轴的刚度，减少主轴承的负荷。它的缺点是曲轴长度较长，增加了发动机机体的长度。曲柄的布置曲轴的形状和曲柄的相对位置取决于气缸的数量、气缸的排列和做功的顺序(即点火顺序)。当气缸数量和气缸排列确定后，曲柄的排列只取决于发动机的工作顺序。多缸发动机各缸的工作间隔时间(用曲轴转角表示，称为工作间隔角)要均匀。对于缸数为I的直列四冲程发动机，当作功间隔角为720/I时，即曲轴旋转720/I时，要保证发动机平稳运转，需要一个气缸做功。在安排多缸发动机的工作顺序时，应尽可能将连续工作的两个气缸分开，以减轻主轴承的连续负荷，避免相邻两个气缸的进气门同时开启而产生的气冲现象。V型发动机的左右气缸尽可能交替工作。几种常见的多缸发动机曲柄的排列和工作顺序如下05曲轴前端和后端密封件曲轴前端是第一个主轴颈之前的部分，通常带有键槽，用来安装驱动油泵的齿轮(有些油泵是皮带驱动的)，驱动水泵的皮带轮等。曲轴的后端是最后一个主轴颈后面的部分，带有安装飞轮的法兰。此外，为了减少扭转振动，曲轴前端装有扭振减振器，一些早期的中小型卡车发动机还装有起动爪，以便在必要时用人力转动曲轴来起动发动机。曲轴的前端和后端伸出曲轴箱。为了防止润滑油沿轴颈流出，防泄漏装置安装在曲轴的前部和后部。常用的防漏装置主要是油封，如下图所示。曲轴前后端的密封装置06曲轴主轴承曲轴的主轴承，俗称大轴承，也是分为两半的滑动轴承，即主轴承(上下轴承)，就像连杆大轴承一样。主轴承的上瓦安装在机体主轴承座的孔内；而下瓦安装在主轴承盖中。主轴承座和主轴承盖通过主轴承螺栓连接在一起。主轴承的材料、结构、安装和定位与连杆轴承基本相同。为了将油输送到连杆大头轴承，主轴承的上轴瓦通常设有油孔和油槽，如下图所示，而主轴承的下轴瓦由于载荷较大，通常不设有油孔和油槽。安装曲轴主轴承时，注意轴承的位置和方向，不要装错主轴承的上下瓦。07曲轴的轴向定位曲轴作为旋转部件，在工作的过程中，必然会受到发动机缸体的传热和自身摩擦产生的热量，使得曲轴的温度有一定程度的升高。这导致曲轴一定程度的热膨胀，增加了曲轴的长度。因此，曲轴与其固定件之间必须有一定的轴向间隙。此外，当汽车运行时，轴向推力止推片呈半圆形，一般为四片，上两片，下两片，分别安装在缸体和主轴承盖的浅槽内，用舌榫定位，防止转动。止推板的材料和结构与曲轴轴承相同，也是由钢背和减摩合金层组成。每个曲轴只能在一个主轴颈上配备一个止推板。安装时，带减摩层的止推板面向旋转部件。曲轴的轴向间隙可以通过更换不同厚度的止推板来调整。2.曲轴皮带轮和扭转减震器发动机的曲轴皮带轮和扭振减振器安装在曲轴的前端。前者用于驱动冷却水泵、发电机、空调压缩机等附件，后者用于降低曲轴的扭转振动。曲轴实际上是一个具有一定弹性和旋转重量的轴，这是曲轴发生扭转振动的原因。在发动机工作过程中，通过连杆传递给曲轴的力的大小和方向是不断变化的，这样曲轴转动的瞬时角速度也是不断变化的。结果，曲轴相对于飞轮旋转得更快和更慢，导致曲轴的扭转振动。这种振动对发动机的工作非常有害。一旦发生共振，会加剧发动机的振动。因此，必须采取措施来减小和消除振动，其中比较有效的一种是在曲轴前端安装扭振减振器。汽车最常用的曲轴扭振减振器是摩擦扭振减振器，分为橡胶曲轴扭振减振器和硅油扭振减振器。橡胶曲轴扭振减振器是常用的，如下图所示。橡胶曲轴扭转减震器目前汽车发动机使用的曲轴扭振减振器一般不单独设置惯性盘，而是用曲轴皮带轮作为惯性盘，皮带轮和减振器做成一个整体，称为减振皮带轮。为了保证曲轴的转动和配气机构的配气正时，曲轴的皮带轮上通常有一个带有正时标记和点火提前角的曲轴转角刻度盘。曲轴皮带轮上的正时标记3.飞轮01飞轮的功能和材料飞轮是一个转动惯量很大的圆盘。它的主要作用是在作功冲程中储存一部分输入曲轴的动能，在其他冲程中克服阻力，驱动曲柄连杆机构越过上止点和下止点，保证曲轴的旋转角速度和输出扭矩尽可能均匀，使发动机在短时间内克服过载成为可能。此外，在结构上，汽车传动系统中经常使用飞轮作为摩擦离合器的驱动部件。飞轮大多由灰铸铁制成。当轮辋线速度超过50m/s时，应使用高强度的球墨铸铁或铸钢。02飞轮的结构飞轮外缘压有齿环，可与起动机的驱动齿轮啮合，用于起动发动机。飞轮上通常刻有第一缸的点火正时标记，用来标定点火时间。如下图所示，解放CA6102发动机的正时标记为“TDC/1~6”。当该标记与飞轮壳上的刻线对齐时，表示1~6缸的活塞处于上止点。东风EQ6100-1发动机飞轮上的这个标记是一个内嵌的钢球。飞轮结构和正时标记多缸发动机的飞轮应与曲轴保持动平衡，否则旋转时不平衡重量产生的离心力会引起发动机振动，加速主轴承磨损。为了在拆装时不破坏它们的平衡，飞轮和曲轴之间要有严格的相对位置，要用定位销或不对称螺栓来保证。

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