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曲轴的构造

曲轴主要由主轴颈、连杆轴颈（曲柄销）、曲柄臂、平衡重（并非所有曲轴都有）、前端（自由端）和后端（功率输出端）等组成。

①主轴颈与连杆轴颈内燃机的主轴颈与连杆轴颈都是尺寸精度较高和粗糙度较低的圆柱体，它们以较大的圆弧半径与曲柄臂相连接。主轴颈是用来支承曲轴的，曲轴绕主轴颈中心高速旋转。主轴颈多为实心的，而球墨铸铁的曲轴主轴颈与连杆轴颈大多是空心的，其优点是可以减少旋转质量，从而减少其离心力；同时可作为润滑油离心滤清的空腔。主轴颈与连杆轴颈采用压力润滑，润滑油通过曲柄臂中的斜油道被压送至连杆轴颈空腔内，在旋转离心力的作用下，将机油中密度大的金属磨屑及其他杂质甩向空腔的外壁，内侧干净的机油通过油管流到连杆轴颈及轴承摩擦表面。如果焊接折断的曲轴，需按曲轴折断的原痕找出中心缝，用电焊在断缝两侧先点焊几点，再在裂缝未电焊的两面开槽后焊接。

②曲柄臂（简称曲柄）曲柄臂的作用是连接主轴颈与连杆轴颈，通常制成椭圆形或圆形，其厚度与宽度应使曲轴有足够的刚度和强度。

③平衡重平衡重通常设在与连杆轴颈相对的一侧曲柄臂上，其形状多为扇形。平衡重的作用是平衡连杆轴颈及曲柄臂的重量、离心力及其力矩，以减轻主轴承的载荷，增加运转的平稳性。

④曲轴的前端曲轴的前端制成有台肩的圆柱形。其上分别装有正时齿轮、挡油圈、油封、带轮和止推片等零件。有些中小功率内燃机曲轴前端设有启动爪，另有一些高速内燃机曲轴前端装有扭转减振器，还有些工程机械用内燃机的曲轴前端设有动力输出装置。

⑤曲轴的后端一般曲轴的后端设有油封、回油螺槽、后凸缘等结构。曲轴后端的尾部伸出机体外，以便将内燃机的功率输送给配套机具的传动装置。后端多装有飞轮，通过花键或凸缘与其相配，然后用螺栓固紧。山于飞轮尺寸大而重，因此对螺栓的紧固有一定的要求。

（4）曲轴的形状和发动机的发火次序

曲轴的形状及曲柄销间的相互位置（即曲拐的布置）与冲程数、汽缸数、汽缸排列方式和各汽缸做功行程发生的顺序（称为发火次序或工作顺序）有关。曲轴的形状要同时满足惯性力的平衡和发动机工作平稳性的要求。

就四冲程发动机而言，曲轴每转两圈（即一个工作循环），每缸都应发火做功一次。各缸的发火间隔时间（以°CA表示）应力求均匀。设发动机有个汽缸，则发火间隔应为720°/i°CA，即曲轴每转720°/i时，就应有一个缸做功，这样才能使发动机工作平稳。若配合间隙过大，可将轴瓦两端的调整垫片减少，或在轴瓦背面垫适当厚度的铜皮（大修时不允许），必要时可更换轴瓦。现就常用的4缸、6缸和V型8缸发动机说明如下。

①四冲程直列4缸发动机因缸数i=4，所以发火间隔应为720°/4一180°CA。其曲柄销布置4个曲柄销布置在同一平面内，1、4缸的曲柄销朝上时，2、3缸的朝下，1、4缸与2、3缸相隔180°。

曲枘销的另种布置形式是将述一种方式的2、5缸分别与3、4缸互换。这种方式的着火次序是，只有少数进内燃机采用这种着火次序。

按发火次序看，前后两个汽缸的做功行程有60°是重叠的，这种现象是容易理解的。因为各汽缸间做功行程的间隔是120°，而每个汽缸的做功行程本身都是180°，就必然有前后两个汽缸的做功行程有60°的重叠角。在这个60°中，两个汽缸都在做功，个汽缸做功未完，后一个汽缸做功已经开始。重叠角过小，达不到预期改善换气质量的目的，过大则可能产生废气倒流现象，降低内燃机的工作性能。这种做功行程重叠的现象对发动机工作的平稳性是非常有利的。

③四冲程v型8缸机大多将汽缸排列成双列v形（两列汽缸的中心线夹角常取90°）。因其汽缸数i=8，所以，各缸发火间隔应为720°/8=90°CA。通常，这种发动机左右两列汽缸中相对的一对连杆共装在一个曲柄销上，所以v型8缸机只有4个曲柄销。一般情况下，将4个曲柄销布置在两个互成90°的平面内。由于新鲜气体（或可燃混合气）和废气流动惯性都很大，虽然进、排气门同时开启，但气流并不互相错位与混合。v型8缸机常用的发火次序为1-5-4-2-6-3-7-8。

轴瓦的检验

①外观检查

a.合金层烧熔，应报废。

b.表面磨损起线严重，发生咬伤者，应报废。

c.铅青铜合金有剥落现象，应报废；若白合金层中有小片剥落，则可焊补修复。

d.轴瓦表面有裂纹，且裂纹较深较宽者，应报废。

e.轴瓦***块或***销与孔有损伤者，不能使用。

f.轴瓦外圆磨损，或用锉刀锉过应报废。

②测量轴瓦 测量轴瓦主要是测量合金层的厚度。内燃机轴瓦有两种类型：厚壁轴瓦和薄壁轴瓦。厚壁轴瓦浇铸的合金层厚度为5~10mm，薄壁轴瓦又有两种：壁厚为0.90、2.30mm的，浇铸的合金层厚度为0.4~1.0mm；壁厚为1.0~3.0mm的，浇铸的合金层厚度为0.6~1.5mm。一般轴瓦的浇铸厚度各机型说明书都有具体说明。气门座圈如压入铝合金汽缸盖中时，其配合表面常制成沟槽，当气门座圈压入后，少量铝金属会挤入沟槽中，在对气门座孔扩口时也会促使铝合金挤入，以提高座圈在座孔中的紧固程度，防止松脱。

在维修过程中，可参关说明书，这里就不多讲述。

测量合金层厚度的方法有两种。

a.新旧比较法：新旧两轴瓦厚度之差，就是磨损量。（合金层的）标准尺寸一磨损量=合金层的厚度。

b.在***轴瓦中找出磨损后薄的一片，先测出总厚度，再测出底板厚度，二者之差即为合金层厚度。

内燃机大修时，无论是主轴瓦或连杆轴瓦，若其中有一片因磨损过薄或损坏而不能继续使用时，应予以成套更换；小修和中修时则允许更换个别轴瓦。

③轴瓦座孔的失圆度和锥形度不应超过允许范围

a.技术要求：生产厂或大修时，失圆度和锥形度均不超过0.02mm；使用时，内燃机不超过0.07mm。

b.轴瓦座孔的失圆度和锥形度超过允许值的后果：使轴瓦座与瓦片贴合不严，造成轴承散热不良，瓦背漏油，轴瓦变形。

c.检查方法：按规定力矩上好瓦盖，然后用量缸表测量其失圆度及锥形度。

d.瓦片装入座孔时，瓦片的两端应高出座孔平面0.05mm。如果过高，则拧足扭力时会引起瓦片变形。解决的办法是：在无***块的一端锉去少许。如果过低，则瓦片在座孔内窜动。解决的办法是：在瓦的背面垫一张与瓦片尺寸相等的薄铜皮，但应保证刮配后有一定的合金层，同时还要注意留出油孔，允许在瓦的背面垫纸和导热不良的物质，以免影响轴承散热。另外还有测量法和铅丝、铜皮法，这两种方法已在前面讲过，在这里就不再重述。并且这种方法只能在小修和中修时使用，大修时不允许。当拧足扭力后，瓦片不得在座内有任何窜动，同时，瓦的背面与座孔接触面积不应少于75％，否则，同样会造成润滑与散热不良等后果。

刮配好的标准

①接触面积后一道：95％以上；其他各道：75％以上，而且接触点分布均匀，无较重的接触痕迹。

②间隙（松紧度）适当检查方法如下。

经验法：在轴瓦表面加入一薄层机油，并将瓦盖按规定力矩拧紧（拧紧顺序同上），用双手的腕力扳动曲轴臂，能使曲轴转动一圈左右为合适。公斤扳手法（比较可靠的方法）：用扭力扳手在曲轴后端装飞轮的螺栓处转动，其转动力矩为：3道瓦：2~3kgf?m；4道瓦：3~4kgf?m；③取出压气机叶轮后，用手托住涡轮叶轮，把附有涡轮转子轴的中间壳从台虎钳上取下置于工作台上。5道瓦：4~5kgf?m；6道瓦：6~7kgf?m；7道瓦：7~8kgf?m即为合适。另外还有测量法和铅丝、铜皮法，这两种方法已在前面讲过，在这里就不再重述。

经过检查，若配合间隙过小，应进行适当修刮；若配合间隙过大，可将轴瓦两端的调整垫片减少，或在轴瓦背面垫适当厚度的铜皮（大修时不允许），必要时可更换轴瓦。切不可用锉刀锉削轴瓦盖或座孔的两端。

关于轴瓦与轴颈的径向间隙，每种机型都有明确的规定。配合间隙大小与轴瓦合金层的材料、轴颈直径、内燃机转速及轴瓦单位面积上承受的载荷有关，但起决定性作用的还是轴瓦合金层的材料。由于斜齿轮传动产生的轴向力，或由于工程机械加速都可能使凸轮轴发生轴向窜动。一般而言：巴氏合金轴瓦<铜合金轴瓦<铝合金轴瓦<镍合金轴瓦。

4）轴瓦松紧度不当的后果配合间隙过大的后果：机油流失；油压减小；油膜形成困难；轴瓦承受的冲击负荷加剧；产生敲击声。配合间隙过小的后果：油膜形成困；产生半干摩擦；轴承的工作温度上升；轴瓦磨损加剧；烧瓦或“抱轴”

凸轮轴轴向间隙的检查

凸轮轴轴向间隙，一般是以止推突缘与隔圈的厚度差来决定。

凸轮轴的轴向间隙：油机一般为0.05~0.20mm，不得超过0.25mm；柴油机一般为0.10~0.40mm，不得超过0.50mm。

凸轮轴轴颈长期工作后，因磨损会使其间隙增大，造成凸轮轴的轴向移动，这不仅影响配气机构的正常工作，同时还会影响凸轮轴带动机件的正常工作。所以，在维修机器中，不能忽视这一间隙的检查与调整。

检查方法：用厚薄规进行测量，若间隙超过规定值，应更换止推突缘，或在止推突缘端面重新浇铸一层锡基轴承合金，以达到正常间隙。