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图2-4-1 为四缸发动机的曲轴飞轮组。2.4.1 曲轴
曲轴的功用是把活塞的往复运动变为旋转运动，对外输出功率并用来驱动发动机各辅助系统工作。
曲轴在工作中受到周期性变化的气体压力、往复运动质量惯性力、旋转运动质量惯性力及力矩的作用。这些周期性的交变载荷会引起曲轴的振动和疲劳破坏，同时在曲轴轴颈与轴承之间造成严重磨损，因此要求曲轴具有足够的强度和刚度，特别是曲柄部分的强度，而刚度不足，曲轴的挠曲变形大，会使活塞、连杆、轴承等工作条件恶化。同时要求轴颈表面有良好的润滑条件和耐磨性，质量要轻。曲轴一般用优质中碳钢或合金钢锻造而成，轴颈表面经精加工和热处理。为了节约钢材、降低成本，近年来也用高强度的球墨铸铁来铸造曲轴。
曲轴（
图2-4-2）的结构型式可分为整体式与组合式两大类。整体式曲轴是将曲轴做成一个整体零件。它的优点是具有较高的强度和刚度、结构紧凑、质量轻，目前在汽车发动机上多采用该型式。组合式曲轴是将曲轴分成若干个零件分别进行加工，然后组装在一起，构成完整的曲轴。其优点是加工方便，便于系列产品通用，缺点是强度和刚度较差，装配较复杂。国产 135 系列柴油机采用组合式曲轴。以下将主要介绍整体式曲轴。曲轴形状比较复杂，它可分为主轴颈、曲柄销 ( 又称连杆轴颈 ) 、曲柄、曲轴前端和曲轴后端等五个部分，并通过主轴颈支承在主轴承上旋转。
主轴颈
按照曲轴的主轴颈数，可以把曲轴分为全支承曲轴和非全支承曲轴两种（图2-4-3）。在相邻的两个曲拐之间，都设置一个主轴颈的曲轴，称为全支承曲轴，否则称为非全支承曲轴。因此直列式发动机的全支承曲轴，其主轴颈总数 ( 包括曲轴前端和后端的主轴颈 ) 比气缸数多一个； V 型发动机的全支承曲轴，其主轴颈总数比气缸数的一半多一个。
全支承曲轴的优点是可以提高曲轴的刚度和弯曲强度，并且可减轻主轴承的载荷。其缺点是曲轴的加工表面增多，主轴承数增多，使机体加长。这两种型式的曲轴，均可用于汽油机，但柴油机因载荷较大多采用全支承曲轴。
曲柄销
它与连杆大头相连，并在连杆轴承中转动，曲柄销与气缸数相等。为了使曲轴易于平衡，曲柄销都对称布置。如四缸发动机曲轴的一、四缸曲柄销在同一侧，二、三缸曲柄销在另一侧，两者相差 180°。
曲柄
曲柄是主轴颈与曲柄销的连接部分，也是曲轴受力最复杂、结构最薄弱的环节。曲柄形状多数呈矩形或椭圆形，它与主轴颈和曲柄销的连接处形状突然变化，存在着严重的应力集中现象，曲轴裂缝或断裂大多数出现在这个部位。为了减小这种应力集中现象，此处都采用过渡圆角连接。但过渡圆角半径过大会使轴承的承压面积减小。为了平衡曲轴旋转的惯性力，往往在曲柄上与曲柄销相反的方向装有平衡重 ( 或制成整体 ) 。
