曲軸的功用、工作條件及制造方法
曲軸的功用是將氣體壓力轉變為扭矩輸出，以驅動與其相連的動力裝置。此外，它還要驅動內燃機本身的配氣機構及各種附件，如噴油泵、水泵和冷卻風扇等。
曲軸在工作時，由于承受-的氣體力、往復慣性力、離心力及其力矩的作用，因此曲軸內部產生沖擊性的交變應力拉伸、壓縮、彎曲、扭轉，并易產生扭轉振動，從而引起曲軸的疲勞破壞。另外由于各軸頸在-的壓力下作高速轉動，使軸頸與軸承磨損-，所以，對曲軸的要求是：耐疲勞、耐沖擊；有足夠的強度和剛度；軸頸表面的耐磨性好并經常保持-的潤滑狀態多靜平衡與動平衡要好；在使用轉速范圍內不能產生扭轉振動；安裝固定-并加以軸向定位或-軸向位移。
曲軸毛坯制造采用鑄造和鍛造兩種方法。鍛造曲軸主要用于強化程度高的內燃機，這類曲軸一般采用強度-和屈服-較高的合金鋼如40cr、35crmo等或中碳鋼如45號鋼制造：造曲軸廣泛應用于中小功率內燃機，通常采用高強度球墨鑄鐵鑄造，其優占：過方，成本低；能夠鑄出合理的結構形狀；對扭轉振動的阻尼作用優于鋼材。
曲軸的分類
白軸按各組成部分的連接情況，可分為組合式曲軸和整體式曲軸兩種。
即將曲軸分成若---分，分別制造與加工，然后組裝成一個整體：其優點是加工方便，便于產品系列化。缺點是拆裝不方便，組裝不易-，重量大，成本高，采用滾動軸承，噪聲大，難以適應高轉速。
整體式曲軸，即曲軸的各組成部分鑄或鍛造在一根曲軸毛坯上。其優點是結構簡單緊湊、強度及剛度好、重量輕、成本低。
按照曲軸主軸頸數目，可分為全支承曲軸和非全支承曲軸。
全支承曲軸即是在任兩個相鄰曲拐之間都設有主軸頸的曲軸。其主軸頸總數比連桿軸數多一個。這種曲軸的優點是曲軸的剛度大，主軸承負荷輕。其缺點是內燃機軸向尺寸加長。非全支承曲軸的主軸頸總數等于或少于連桿軸頸數，其優點是尺寸小、結構簡單、緊湊。缺點是剛度和強度較差，主軸承負荷較重。柴油機因負荷較重，一般多采用全支承曲軸。非全支承曲軸多用于負荷較輕的內燃機。
供油量的調節
噴油泵向噴油器供給的柴油量主要取決于柱塞的有效行程和柱塞的直徑，其數值等于柱塞開始壓油時，回油孔處斜槽的下邊緣至回油孔下邊緣的距離。此距離愈長，有效行程愈長，則供油量愈大，而這一距離的長短則可通過轉動柱塞加以改變。油量控制機構就是根據柴油機負荷的大小，轉動柱塞來調節供油量，使其與負荷相適應。
油量控制機構有兩種形式：齒桿式和撥叉式。
齒桿式油量控制機構目前應用廣泛。柱塞下端有條狀凸塊伸入套筒的缺口內，套筒則松套在柱塞套筒的外面。套筒的上部用固緊螺釘鎖緊一個可調齒圈，可調齒圈與齒桿相嚙合。移動齒桿即可改變供油量。當需要調整某缸供油量時，先松開可調齒圈的固緊螺釘，然后轉動套筒，帶動柱塞相對于齒圈轉動一定角度，再將齒圈固定即可。這種油量控制機構傳動平穩、工作-，但結構較復雜。
撥叉式油量控制機構主要由供油拉5、調節叉和調節臂等組成。當供油拉桿移動時，固定在拉桿上的調節叉隨即撥動調節臂，使柱塞隨之一起轉動，從而改變供油量。柱塞僅轉動很小角度就能使供油量改變很大，因此撥叉式油量控制機構對供油量的調節十分靈敏。其結構簡單、制造容易，適用于中小型柴油機。
在柱塞直徑一定時，有效行程愈長，備用發電機維修純正零件，供油量愈大，噴油延續時間愈長。噴油延續時間過長，則會由于后期噴入的燃料不能充分燃燒而使柴油機性能惡化。因此，供油量較大的柴油機，必須選用較大的柱塞直徑。
對于多缸噴油泵，如各缸的供油量不一致時，必須進行調整。調整的方法因結構不同而異。如采用撥叉式油量控制機構，則可通過改變調節叉在拉桿上的位置來調整供油量。
氣門組
氣門組包括氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧、彈簧座及鎖緊裝置等零件。
在壓縮和燃燒過程中，氣門必須-嚴密的密封，不能出現漏氣現象。否則內燃機的功率會下降，-時內燃機由于壓縮終了溫度和壓力太低，一直不能著火點火啟動。氣門在漏氣情況下工作，高溫燃氣長時間沖刷進氣門，使氣門過熱、燒損。
氣門是在高溫、高機械負荷及冷卻潤滑困難的條件下工作的。氣門頭部還承受氣體壓力的作用。排氣門還要受到高溫廢氣的沖刷，經受廢氣中---物的腐蝕。因此，要求氣門具有足夠的強度、耐高溫、耐腐蝕和耐磨損的能力。
氣門分為進氣門和排氣門兩種。頂置式氣門配氣機構有每缸二氣門一個進氣門、一個三氣門兩個進氣門、一個排氣門、四氣門兩個進氣門、兩個排氣門和五氣門三個進氣門、兩個排氣門之分。二氣門多用于中小功率的內燃機；后三者用于強化程度較高的中、大型內燃機，并以四氣門結構的居多。
進氣門山于工作溫度稍低，一般采用普通合金鋼；排氣門普遍采用耐熱合金鋼。為了節約成本，有時桿部選用一般合金鋼，而頭部采用耐熱合金鋼，然后將兩者焊接在一起。
氣門錐而是氣門與氣門座之間的配合面，氣門的密封性就是依靠兩個表面嚴密貼合來-的。此外，氣門接受燃氣的加熱量的75%要通過錐面傳出。從有利于傳熱的觀點出發，氣門錐面與氣門座接觸的寬度應愈寬愈好，但是接觸面愈寬，密封的-性就愈低，因為工作面上的比壓減小，雜物和硬粒不易被碾碎和排走。所以通常要求氣門錐面密封環帶的寬度在之間即可。
氣門頂面上有時還銑出一條較窄的凹槽，主要用于研磨氣門時能將工具插入槽中旋轉氣門。氣門和氣門座配對進行研磨，研磨后氣門即不能互換。
氣門錐面的錐角一般為30°或45°。也有少數內燃發動機做成60°或15°錐角的。錐角愈小，單位面積上的壓力也愈小，氣門與氣門座之間的相對滑動位移也較小，從而使氣門的磨損減輕。因此，有的內燃機進氣門錐面的錐角為30°。
排氣門由于高溫廢氣不斷流過錐面，廢氣中的碳煙微粒容易沉積附著在錐面上，影響密封性。因此，排氣門要求錐面上的比壓要高些，以利于積炭的排除。排氣門大多采用45°的錐角。為了制造和維修方便，不少內燃機進、排氣門錐角均采用45°。
氣門座的錐角有時比氣門錐角大0.5°~1°，使兩者接觸面積更小，可以提高工作面的比壓，從而提高其密封的-性。
氣門頭部的直徑對氣流的阻力影響較大。頭部直徑愈大，其流通截面也愈大，因而阻力減小。但直徑的大小受汽缸頂面的-。考慮到進氣阻力對內燃機性能的影響比排氣阻力，所以一般都使進氣門的直徑比排氣門稍大。有些內燃機的進、排氣門直徑相同，以便于制造和維修。但如果兩者材料不同，則必須打上標記，以免裝錯。
氣門頭部邊緣應保持一定的厚度，一般為1、3mm，以防止工作時，由于氣門與氣門座
之間的沖擊而損壞或被高溫氣體燒蝕。為了-氣門頭部的耐磨性和耐腐蝕性，以增強密封性能，有些內燃機在排氣門的密封錐面上，堆焊一層特種合金。
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