发动机曲轴是内燃机中的一个关键部件,它主要负责将活塞的往复运动转化为输出轴的旋转运动。
一、定义与结构
定义:发动机曲轴是发动机中的核心部件之一,它通过一系列复杂的结构和设计,实现了将活塞的直线运动转化为旋转运动的功能。
结构:曲轴通常由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等部分组成。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐,曲轴的曲拐数目与气缸数相关(直列式发动机曲拐数目等于气缸数,V型发动机曲拐数目为气缸数的一半)。
二、材质与制造
材质:曲轴通常采用高强度合金钢制造,以确保其能够承受高温、高压、高速和大扭矩等恶劣的工作条件。
制造:曲轴在制造过程中需要进行热处理和精加工,以满足发动机对强度、刚度和耐磨性的高要求。
三、作用与功能
转化运动形式:曲轴的主要作用是将活塞的往复直线运动转化为圆周旋转运动,从而驱动其他发动机部件的工作。这是发动机能够输出动力并驱动汽车行驶的关键。
传递转矩:曲轴通过旋转运动将发动机产生的转矩传递给传动系统,进而驱动车轮转动。
润滑与冷却:曲轴在运转过程中还承担着润滑和冷却连杆、活塞销等部件的任务。发动机内部的机油泵将机油泵出,通过曲轴内部的油孔输送到需要润滑和冷却的部位。
平衡震动:曲轴的设计中包含了平衡块等结构,以平衡发动机运转时产生的震动,提高运转的平稳性。
传递信息:曲轴还承载着传递转速、角度信息等重要任务。这些信息对于发动机ECU控制凸轮轴正时、调整进排气门开启时间等具有重要意义。
四、总结
发动机曲轴是内燃机中不可或缺的关键部件,它通过转化运动形式、传递转矩、润滑与冷却、平衡震动以及传递信息等多种功能,确保了发动机的正常运转和高效输出。曲轴的设计和制造质量对发动机的整体性能有着至关重要的影响,因此需要严格控制其材质、结构和加工工艺等方面。
曲轴会因机油不清洁以及轴颈的受力不均匀造成连杆大头与轴颈接触面的磨损,若机油中有颗粒较大的坚硬杂质,也存在划伤轴颈表面的危险。如果磨损严重,很可能会影响活塞上下运动的冲程长短,降低燃烧效率,自然也会较小动力输出。
此外曲轴还可能因为润滑不足或机油过稀,造成轴颈表面的烧伤,严重情况下会影响活塞的往复运动。因此一定要用合适黏度的润滑油,且要保证机油的清洁度。