曲轴结构

汽车发动机的心脏，曲轴，其结构复杂且至关重要。它主要由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组件构成。曲轴的主要功能是通过与连杆的协作，将活塞承受的气体压力转化为动力，传递给车辆的传动系统，同时驱动配气机构和其他辅助设备，如风扇、水泵等。

在工作中，曲轴承受着多方面的力，如气体压力、惯性力和惯性力矩，且要应对交变负荷和冲击。对材料的要求极高，不仅需要足够的刚度和强度，还要保证良好的润滑以减少磨损。曲轴结构设计需考虑气缸数、排列方式和点火顺序，以确保发动机的平稳运行。

一个连杆颈与曲臂和两个主轴颈结合形成一个曲拐，曲轴上的曲拐数等于气缸数。连杆轴颈作为曲轴与连杆的连接点，通过圆弧过渡设计以降低应力。直列发动机的连杆轴颈数等于气缸数，V型发动机则为一半。曲柄则负责主轴颈和连杆轴颈的连接，并带有平衡重块来平衡发动机的不平衡力矩。

曲轴前端装配正时齿轮，驱动辅助设备，并在前端设有甩油盘以防止机油泄漏。后端则安装飞轮，通过档油凸缘和回油螺纹确保密封，防止机油反向流动。整个曲轴设计需根据具体发动机需求进行，例如，全支承曲轴具有良好的强度，而非全支承曲轴则有利于缩短总长度。

曲轴的结构形式有整体式和组合式，整体式曲轴以其坚固性和稳定性在多数汽车发动机中被选用。主轴颈作为关键支撑部分，通过滑动主轴承与上曲轴箱连接，其设计包括油槽以保证润滑。连杆轴颈则通过中空设计减轻质量，带有平衡孔以减轻轴颈磨损。

曲轴前端的附件如皮带轮、启动爪等也需考虑设计，以确保与曲轴的协同工作。曲轴的轴向限位装置则是为了控制轴向窜动，保证发动机正常工作。最后，曲轴的形状和排列依据发动机的特性，如气缸数和工作顺序来定制，以达到最佳性能。

在制造曲轴时，精度要求严格，表面粗糙度和尺寸公差都需达到高标准。此外，还包括表面间的位置精度、机械性能、表面处理、动平衡以及磁力探伤等多方面技术要求，以确保曲轴的高质量和可靠性。