Komponenten der Kurbelwellen-Schwungradgruppe des Motors
Erstens, Kurbelwelle
Die Kurbelwelle ist eines der wichtigsten Teile des Motors. Ihre Funktion besteht darin, dem Gasdruck von der Kolbenpleuelgruppe standzuhalten und das Drehmoment der Kurbelwelle und der externen Leistung zu übertragen. Darüber hinaus wird die Kurbelwelle auch zum Antrieb des Ventilmechanismus und anderer Zusatzgeräte des Motors verwendet (wie Generatoren, Lüfter, Wasserpumpen, Servopumpen, Ausgleichswellenmechanismus usw.).
Kurbelwellenschwungradgruppe: 1- Riemenscheibe; 2- Kurbelwellen-Zahnriemenrad; 3- Kurbelwellenkettenrad; 4- Kurbelwelle; 5- Kurbelwellenhauptlager (oben); 6- Schwungrad; 7- Drehzahlsensor-Signalgenerator; 8, 11- Druckstück; 9- Kurbelwellenhauptlager (unten); 10- Kurbelwellenhauptlagerdeckel.
Im Betrieb muss die Kurbelwelle periodischen Gasdruckschwankungen, wechselseitigen Trägheits- und Zentrifugalkräften sowie deren Drehmoment und Biegemoment bei hohen Drehzahlen standhalten und sich leicht verbiegen und verdrehen lassen. Daher sollte die Kurbelwelle über ausreichende Festigkeit und Steifigkeit, gute Verschleißfestigkeit und gute Balance verfügen. Die Kurbelwelle besteht üblicherweise aus legiertem Stahl mittlerer Kohlenstoffgehalt, und die Zapfenoberfläche wird durch Hochfrequenzabschrecken oder Nitrieren behandelt. Die Kurbelwelle des Shanghai Santana-Motors besteht aus hochwertigem Gesenkschmiedestahl mittlerer Kohlenstoffgehalt. Die Motoren Audi JW und Yuchai YC6105QC bestehen aus kostengünstigem, hochfestem Sphäroguss mit Seltenerdelementen und guter Verschleißfestigkeit.
1. Aufbau der Kurbelwelle
Die Kurbelwelle besteht im Allgemeinen aus einem vorderen Ende, einem Hauptwellenhals, einer Kurbel, einem Gegengewicht, einem Pleuelzapfen und einem hinteren Ende. Eine Kurbel besteht aus einem Pleuelzapfen und seinen linken und rechten Hauptzapfen. Die Anzahl der Kurbeln einer Kurbelwelle hängt von der Anzahl und Anordnung der Zylinder ab. Die Kurbelwelle eines Einzylindermotors hat nur eine Kurbel. Die Anzahl der Kurbeln der Kurbelwelle eines Reihenmotors entspricht der Anzahl der Zylinder. Die Anzahl der Kurbeln der Kurbelwelle eines V-Motors entspricht der Hälfte der Zylinderzahl. Die vordere Welle der Kurbelwelle ist mit einer Riemenscheibe, einem Steuerzahnrad usw. ausgestattet, die zum Antrieb der Wasserpumpe und des Ventilmechanismus dienen. Der Spindelhals der Kurbelwelle ist im Hauptlagersitz des Zylinderkörpers installiert und dient zur Lagerung der Kurbelwelle. Der Pleuelzapfen dient zur Montage der Pleuelstange, und die Kurbel verbindet den Hauptwellenzapfen mit dem Pleuelzapfen. Um die Zentrifugalkraft bei der Kurbelwellenrotation auszugleichen, ist auf der Kurbelwelle ein Ausgleichsblock angebracht. Am hinteren Ende der Kurbelwelle befindet sich ein Verbindungsflansch, der das Schwungrad verschraubt. Zur Schmierung des Pleuelzapfens ist ein Schmierkanal vom Hauptwellenzapfen zum Pleuelzapfen gebohrt. Die integrierte Kurbelwelle ist einfach aufgebaut, leicht und zuverlässig im Betrieb. Sie verfügt üblicherweise über Gleitlager, die in mittleren und kleinen Motoren weit verbreitet sind.
2. Aufbauprinzip der Kurbel
Die Form der Kurbelwelle und die relative Position jeder Kurbelwelle hängen hauptsächlich von der Anzahl der Zylinder, ihrer Anordnung und ihrer Arbeitsreihenfolge ab. Bei der Gestaltung der Motorarbeitsreihenfolge sollten die folgenden Regeln so weit wie möglich beachtet werden:
Sorgen Sie dafür, dass die beiden kontinuierlich arbeitenden Zylinder möglichst weit voneinander entfernt sind, um die Belastung des Hauptlagers zu verringern und zu verhindern, dass während des Ansaugvorgangs zwei verbundene Ventile gleichzeitig geöffnet werden und das Phänomen des „Air Grab“ die Aufblaseffizienz des Motors beeinträchtigt.
(1) Der Arbeitsintervallwinkel jedes Zylinders sollte gleich sein, um einen reibungslosen Motorbetrieb zu gewährleisten. Innerhalb des Kurbelwellenwinkels, bei dem der Motor einen Arbeitszyklus abschließt, sollte jeder Zylinder einmal arbeiten. Bei einem Viertaktmotor mit Zylindernummer i beträgt der Arbeitsintervallwinkel 720°/i. Das heißt, alle 720°/i der Kurbelwelle sollte ein Zylinder arbeiten, um einen reibungslosen Motorlauf zu gewährleisten.
(2) Handelt es sich um einen V-Motor, müssen die linke und die rechte Zylinderreihe abwechselnd arbeiten.
3. Gängige Kurbelwellenanordnung und Funktionsreihenfolge bei Mehrzylindermotoren
Die Anordnung von Kurbelwelle und Kurbelwelle eines Viertakt-Reihenmotors. Der Arbeitswinkel des Vierzylinder-Viertakt-Reihenmotors beträgt 720°/4=180°, die vier Kurbelwellen sind in derselben Ebene angeordnet und die Arbeitssequenz (oder Zündsequenz) des Motors ist 1-3-4-2 oder 1-2-4-3. Die üblicherweise verwendete Druckvorrichtung für den Arbeitszyklus besteht aus einem einseitigen halbkreisförmigen Druckstück mit einer reibungsmindernden Metallschicht, einem Kurbelwellenhauptlager mit Bördelung und einem runden Druckring in drei Formen. Das Druckstück ist ein halbringförmiges Stahlblech mit einer reibungsmindernden Legierungsschicht auf der Außenseite, das in der Nut des Körpers oder der Hauptlagerabdeckung installiert wird. Um die Drehung des Druckstücks zu verhindern, weist das Druckstück eine in der Nut steckende Ausbuchtung auf. Manche Druckstücke bestehen aus 4 Stück, um zwei positive kreisförmige Begrenzungen zu bilden, andere aus 2 Stück. Die Seite mit dem reibungsmindernden Metall sollte zur Kurbelwelle zeigen.
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