（1)活塞

活塞的功用是承受燃气的压力，并经过连杆将力传给曲轴。

活塞的工作条件十分恶劣，它是在高温、高压的燃气作用下，不断地作高速往复直线运动。由于受到周期性变化的燃气压力和往复惯性力的作用，活塞承受很大的机械负荷和热负荷，加之温度分布不均匀，就会引起热应力。因此，要求活塞必须有较轻的重量以及足够的强度与刚度。活塞在高温、高压、高速条件下工作，其润滑条件较差，活塞与汽缸壁摩擦严重。为减小磨损，活塞表面必须耐磨。

高速内燃机的活塞通常采用铸铝合金。随着内燃机的不断强化，采用锻铝合金或共晶铝硅合金的活塞日益增多，而高增压内燃机较多采用铸铁活塞，其目的在于提高其强度，减小热膨胀系数。活塞的基本构造可分为顶部、环槽部（防漏部或头部）、活塞销座和裙部四部分。

①顶部顶部是构成燃烧室的一部分，其结构形状与发动机及燃烧室的型式有关。活塞顶部的几种不同结构形状。小型内燃机大多采用平顶活塞，优点是制造简单，受热面积小。大多数内燃机的活塞顶部由于要形成特殊形状的燃烧室，其形状比较复杂，一般都制有各种各样的凹坑。凹坑是为了改善发动机的燃烧状况而设置的，使可燃混合气的形成更有利，燃烧过程更完善。有的内燃机为避免气门与活塞顶相碰撞，在顶部还制有浅的气门避碰凹坑。

内燃机活塞所受的热负荷大（尤其是直接喷射式内燃机），往往会使活塞引起热疲劳，产生裂纹。因此，有的内燃机可从连杆小头上的喷油孔喷射机油，以冷却活塞顶内壁。也有的内燃机在机体里设有专门的喷油机构，也可起到同样的作用。活塞顶部因承受燃气压力，所以一般比较厚；有的活塞顶内部还制有加强筋。

②环槽部环槽部主要用于安装活塞环以防止燃油或燃气漏入曲轴箱，并将活塞吸收的热量经活塞环传给汽缸壁，与此同时阻止润滑油窜入燃烧室。活塞头部加工有数道安装活塞环的环槽，上面2一3道用于安装气环，下面1、2道是油环槽。油环槽的底部钻有许多径向小孔，以便油环从汽缸壁上刮下多余的润滑油从小孔流回曲轴箱。

有的内燃机在活塞顶到一环槽之间，或者一直到以下几道环槽处，都开有细小的隔热沟槽。沟槽在活塞工作时，可形成一定的退让性，可以防止活塞与汽缸壁的咬合，故这种活塞可适当减小活塞与汽缸间的间隙。

二道环槽的耐磨性，有的内燃机在环槽部位上随着内燃机的不断强化，为了提高一镶铸耐热和耐磨的奥氏体铸铁护槽圈。

③活塞销座销座用以安装活塞销，主要起传递气压力的作用。活塞销座与顶部之间往往还有加强筋，以增加刚度。销座孔内设有安装弹性卡环的环槽，活塞销卡环是用来防止活塞销在工作中发生轴向窜动，窜出活塞销座孔而打坏汽缸体。

④裙部活塞头部低一道油环槽以下的部分称为裙部。其作用主要是对活塞在汽缸内的运动加以导向，此外它还承受侧压力。柴油机由于燃气压力高，侧压力大，应急发电机维修，所以裙部也比较长，以减小单位面积上的压力和磨损。

由于柴油机汽缸压力很大，要求裙部具有足够大的承压面积，又要在任何情况下保持它与汽缸壁有佳的配合间隙（既不因间隙过大而使密封性变差和产生敲缸现象，又不因间隙过小而刮伤汽缸壁，甚至发生咬缸现象）。故其活塞裙部通常不开切槽，只是将活塞轴向制成上小下大的圆锥形，并将裙部径向做成椭圆形。因此，柴油机活塞与汽缸壁的装配间隙要比油机的大。为了保证柴油机压缩终了有足够的压力和温度，则要求其有更好的密封性，因此，柴油机应具有更多的密封环和刮油环。

曲轴的功用、工作条件及制造方法

曲轴的功用是将气体压力转变为扭矩输出，以驱动与其相连的动力装置。此外，它还要驱动内燃机本身的配气机构及各种附件，如喷油泵、水泵和冷却风扇等。

曲轴在工作时，由于承受很高的气体力、往复惯性力、离心力及其力矩的作用，因此曲轴内部产生冲击性的交变应力（拉伸、压缩、弯曲、扭转），并易产生扭转振动，从而引起曲轴的疲劳***。另外由于各轴颈在很高的压力下作高速转动，使轴颈与轴承磨损严重，所以，对曲轴的要求是：耐疲劳、耐冲击；有足够的强度和刚度；轴颈表面的耐磨性好并经常保持良好的润滑状态多静平衡与动平衡要好；在使用转速范围内不能产生扭转振动；安装固定可靠并加以轴向***或限制轴向位移。

曲轴毛坯制造采用铸造和锻造两种方法。锻造曲轴主要用于强化程度高的内燃机，这类曲轴一般采用强度极限和屈服极限较高的合金钢（如40Cr、35CrMo等）或中碳钢（如45号钢）制造：造曲轴广泛应用于中小功率内燃机，通常采用高强度球墨铸铁铸造，其优占：过方，成本低；能够铸出合理的结构形状；对扭转振动的阻尼作用优于钢材。

曲轴的分类

①白轴按各组成部分的连接情况，可分为组合式曲轴和整体式曲轴两种。

即将曲轴分成若干部分，分别制造与加工，然后组装成一个整体：其优点是加工方便，便于产品系列化。缺点是拆装不方便，组装质量不易保证，重量大，成本高，采用滚动轴承，噪声大，难以适应高转速。

整体式曲轴，即曲轴的各组成部分铸（或锻）造在一根曲轴毛坯上。其优点是结构简单紧凑、强度及刚度好、重量轻、成本低。

②按照曲轴主轴颈数目，可分为全支承曲轴和非全支承曲轴。

全支承曲轴即是在任两个相邻曲拐之间都设有主轴颈的曲轴。其主轴颈总数比连杆轴数多一个。这种曲轴的优点是曲轴的刚度大，主轴承负荷轻。其缺点是内燃机轴向尺寸加长。非全支承曲轴的主轴颈总数等于或少于连杆轴颈数，其优点是尺寸小、结构简单、紧凑。缺点是刚度和强度较差，主轴承负荷较重。柴油机因负荷较重，一般多采用全支承曲轴。非全支承曲轴多用于负荷较轻的内燃机。

飞轮

内燃机飞轮的主要功用是存储做功冲程产生的能量，克服辅助冲程（进气、压缩和排气冲程）的阻力，以保持曲轴旋转的均匀性，使内燃机运转平稳。其次，飞轮还具有克服内燃机短期超载的能力。有时它还可兼作动力输出的带轮等。

内燃发动机的飞轮多用灰铸铁制造，当轮边的圆周速度超过50m/s时，则选用强度较高的球墨铸铁或铸钢。飞轮的结构形状是一个大圆盘。轮边尺寸宽而厚，这在重量一定的条件下，可获得较大的转动惯量。多缸内燃机的扭矩输出较均匀，对飞轮的转动惯量要求较小，因此飞轮的尺寸小些。相反，单缸机飞轮相应做得大些。通常在飞轮的外圆上装有启动齿圈，并在外圆上刻有记号或钻有小孔，用以指示某一缸（通常为一缸）在上止点的位置，供检查气门间隙、供油提前角（点火提前角）和配气定时使用。由于飞轮上刻有记号，飞轮与曲轴的位置，在安装时不能随意错动。

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