曲軸結構如何影響發(fā)動機性能?
曲軸結構對發(fā)動機性能有著重要影響。
曲軸主要由曲軸前端、連桿軸頸、主軸頸、曲柄、平衡塊和曲軸后端凸緣組成。
連桿軸頸和主軸頸的尺寸及精度直接關系發(fā)動機性能,它們要具備高強度和良好的耐磨性。
曲柄形狀和尺寸影響發(fā)動機性能,合理的設計能讓動力傳輸更順暢。
平衡塊能減少發(fā)動機震動和噪音,保證運轉平穩(wěn)。
在設計曲軸時,材料選擇很關鍵,如 40CrNiMoA 等,要具備高強度和良好韌性。
模鍛型腔分模面應沿曲柄外形曲面,減少加工余塊和量。
設計和加工基準要統(tǒng)一,便于找正定位,減少公差。
通過數(shù)值模擬優(yōu)化毛邊槽,中部曲柄部分下模不增設橋部。
校正模具型腔時,選擇兩頭主軸及連桿頸為校正部位,收縮率為 1.0% - 1.2% 。
模鍛成形時,先裝臥鍵并用銷固定,預熱模具,采用機油+石墨潤滑,加熱毛坯后迅速轉移至模具,先輕擊再重擊成形并空冷。
熱處理用電阻爐正火,單層擺放防止變形。
曲軸飛輪組也至關重要,由曲軸、飛輪、扭轉減振器等構成。
曲軸承受連桿的力并轉化為旋轉運動驅動車輛。
其主軸頸和連桿軸頸的直徑、長度及相互位置關系影響運轉平穩(wěn)性、輸出功率和扭矩。
飛輪用于儲存和釋放能量,質量越大轉動慣量越大,能改善平穩(wěn)性但會增加重量。
扭轉減振器減少曲軸扭轉振動,防止損壞。
曲拐互成 90°的空間布置形式常見于美系車,優(yōu)點是運轉平順,NVH 表現(xiàn)好,養(yǎng)護成本低,但占空間,發(fā)動機笨重,性能一般。
180°平面布置方式多見于歐系 V8 發(fā)動機,優(yōu)點是設計緊湊,整備質量輕,轉動慣量小,能迅速達到轉速區(qū)間輸出強動力,缺點是振動大,需加平衡軸。
總之,不同地區(qū)因道路和用車需求等因素有不同發(fā)展路線,沒有絕對好壞,適合當?shù)厥袌霾艑Α?/p>
隨著排放要求嚴苛,V8 發(fā)動機未來或退出歷史舞臺。
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