曲轴的构造
曲轴主要由主轴颈、连杆轴颈（曲柄销）、曲柄臂、平衡重（并非所有曲轴都有）、前端（自由端）和后端（功率输出端）等组成。
①主轴颈与连杆轴颈内燃机的主轴颈与连杆轴颈都是尺寸精度较高和粗糙度较低的圆柱体，它们以较大的圆弧半径与曲柄臂相连接。主轴颈是用来支承曲轴的，曲轴绕主轴颈中心高速旋转。主轴颈多为实心的，而球墨铸铁的曲轴主轴颈与连杆轴颈大多是空心的，其优点是可以减少旋转质量，从而减少其离心力；同时可作为润滑油离心滤清的空腔。主轴颈与连杆轴颈采用压力润滑，润滑油通过曲柄臂中的斜油道被压送至连杆轴颈空腔内，在旋转离心力的作用下，将机油中密度大的金属磨屑及其他杂质甩向空腔的外壁，内侧干净的机油通过油管流到连杆轴颈及轴承摩擦表面。如果焊接折断的曲轴，需按曲轴折断的原痕找出中心缝，用电焊在断缝两侧先点焊几点，再在裂缝未电焊的两面开槽后焊接。
②曲柄臂（简称曲柄）曲柄臂的作用是连接主轴颈与连杆轴颈，通常制成椭圆形或圆形，其厚度与宽度应使曲轴有足够的刚度和强度。
③平衡重平衡重通常设在与连杆轴颈相对的一侧曲柄臂上，其形状多为扇形。平衡重的作用是平衡连杆轴颈及曲柄臂的重量、离心力及其力矩，以减轻主轴承的载荷，增加运转的平稳性。
④曲轴的前端曲轴的前端制成有台肩的圆柱形。其上分别装有正时齿轮、挡油圈、油封、带轮和止推片等零件。有些中小功率内燃机曲轴前端设有启动爪，另有一些高速内燃机曲轴前端装有扭转减振器，还有些工程机械用内燃机的曲轴前端设有动力输出装置。
⑤曲轴的后端一般曲轴的后端设有油封、回油螺槽、后凸缘等结构。曲轴后端的尾部伸出机体外，以便将内燃机的功率输送给配套机具的传动装置。后端多装有飞轮，通过花键或凸缘与其相配，然后用螺栓固紧。山于飞轮尺寸大而重，因此对螺栓的紧固有一定的要求。
（4）曲轴的形状和发动机的发火次序
曲轴的形状及曲柄销间的相互位置（即曲拐的布置）与冲程数、汽缸数、汽缸排列方式和各汽缸做功行程发生的顺序（称为发火次序或工作顺序）有关。曲轴的形状要同时满足惯性力的平衡和发动机工作平稳性的要求。
就四冲程发动机而言，曲轴每转两圈（即一个工作循环），每缸都应发火做功一次。各缸的发火间隔时间（以°CA表示）应力求均匀。设发动机有个汽缸，则发火间隔应为720°/i°CA，即曲轴每转720°/i时，就应有一个缸做功，这样才能使发动机工作平稳。现就常用的4缸、6缸和V型8缸发动机说明如下。这样就破坏了气门与座的密封性和配气定时，从而使内燃机功率下降以及燃油消耗量增加。
①四冲程直列4缸发动机因缸数i=4，所以发火间隔应为720°/4一180°CA。其曲柄销布置4个曲柄销布置在同一平面内，1、4缸的曲柄销朝上时，2、3缸的朝下，1、4缸与2、3缸相隔180°。
曲枘销的另种布置形式是将述一种方式的2、5缸分别与3、4缸互换。这种方式的着火次序是，只有少数进内燃机采用这种着火次序。
按发火次序看，前后两个汽缸的做功行程有60°是重叠的，这种现象是容易理解的。因为各汽缸间做功行程的间隔是120°，而每个汽缸的做功行程本身都是180°，就必然有前后两个汽缸的做功行程有60°的重叠角。在这个60°中，两个汽缸都在做功，个汽缸做功未完，后一个汽缸做功已经开始。这种做功行程重叠的现象对发动机工作的平稳性是非常有利的。气门导管气门导管的主要功用是保证气门与气门座有的同心度，使气门在气门导管内作往复直线运动。
③四冲程v型8缸机大多将汽缸排列成双列v形（两列汽缸的中心线夹角常取90°）。因其汽缸数i=8，所以，各缸发火间隔应为720°/8=90°CA。通常，这种发动机左右两列汽缸中相对的一对连杆共装在一个曲柄销上，所以v型8缸机只有4个曲柄销。一般情况下，将4个曲柄销布置在两个互成90°的平面内。此外，由于柴油机喷油泵本身的性能特点，在怠速工作时不容易保持稳定，而在高速时又容易运转甚至“飞车”，所以在柴油机上必须安装调速器，以保持其怠速稳定和防止高速时出现“飞车”现象。v型8缸机常用的发火次序为1-5-4-2-6-3-7-8。
凸轮轴与正时齿轮
凸轮轴是气门传动组的主要零件，气门开启和关闭的过程主要是由它来控制。凸轮轴的苴主要配置有各缸进、排气凸轮、凸轮轴轴颈以及驱动附件的螺旋齿轮或偏心齿轮。轮轴各凸轮的相、位置按发动机规定的发火次序排列。根据各凸轮的相对位置和凸轮轴的旋转方向，即可判断发动机的发火次序。正时齿轮的检验与修理凸轮轴上的正时齿轮工作过久会磨损，使齿隙变大，在工作中会产生噪声。为保证内燃机喷讪（或点火）准时可靠，凸轮轴和曲轴必须保持一定的正时关系。
凸轮轴承受周期性冲击载荷。凸轮与挺柱之间有很高的接触应力，其相对滑动速度也很高，而润滑条件则较差。因此凸轮工作表面磨损较严重，还可能出现擦伤、麻点等不正常磨损情况。凸轮轴一般用钢模锻而成。近年来广泛采用合金铸铁和球墨铸铁铸造。槽的底部呈圆弧形，槽口的宽需根据裂纹的深度、长度和形状等情况来决定。大多数凸轮轴做成整体式，即各缸进、排气凸轮都在同一根轴上加工而成。
凸轮轴由曲轴驱动。由于凸轮轴与曲轴间有一定距离，中间必须通过传动件来传动。前传动方式主要有齿轮式传动和链条式传动两种。由于齿轮式传动方式工作可靠，寿命较长而应用广。柴油机的增压系统随着生产的需要和科技水平的不断提高，对柴油机的要求也越来越高，既要求柴油机输出功率要大，经济性要好，而且重量要轻，体积要小。齿轮式传动方式通常在曲轴齿轮和配气正时齿轮之间加装中间齿轮，使齿轮直径减小，以免机体横向尺寸增大。
为了使齿轮啮合平顺，减少噪声，正时齿轮一般采用斜齿，其倾斜角度约为10°，曲轴上的正时齿轮多用合金钢制造，而凸轮轴上的正时齿轮多用夹布胶木或工程塑料制成。
由于斜齿轮传动产生的轴向力，或由于工程机械加速都可能使凸轮轴发生轴向窜动。轴向窜动会引起配气正时不准，因此，对凸轮轴必须加以轴向定位。
常见的凸轮轴轴向定位的方法有以下两种。
①止推片轴向定位，凸轮轴止推片用螺钉固定在汽缸体上，止推片与正时齿轮之间应留有适当的间隙，此间隙的大小通常为0.05~0.20mm，作为零件受热膨胀时的余地。此间隙的大小可通过更换隔圈来调整。
②推力轴承轴向定位 凸轮轴的一道轴承为推力轴承，装在轴承座孔内并用螺钉固定在机体上，其端面与凸轮轴的凸缘隔圈之间应留有适当的间隙。当凸轮轴轴向移动其凸缘通过隔圈碰到推力轴承时便被挡住。6135柴油机就是采用这种凸轮轴轴向定位装置。
凸轮轴通常采用齿轮驱动，齿轮装在凸轮轴前端，与曲轴上的齿轮直接或间接啮合，称为正时齿轮。对于四冲程内燃机，每完成一个工作循环，曲轴旋转两周，各缸进、排气门各开启一次，凸轮轴只旋转一周，其传动比为2：1。曲轴上的正时齿轮经过一个或两个中间齿轮，再传到凸轮轴上的正时齿轮。当减压环带的下边缘进入出油阀座的内孔时，柱塞上部的油腔即与高压油管隔断。
在装配凸轮轴时，必须对准各对齿轮的正时记号，才能保证气门按规定时刻开闭，柴油机的喷油泵按规定时刻供油（或油机的分电器按规定时刻点火）。
凸轮轴的修理
①凸轮轴轴颈的修理凸轮轴轴颈磨损有两种修理方法。一种是压入在汽缸体承孔内的图可拆换的凸轮轴承，而且，这种凸轮轴比较普遍，可用磨小轴颈尺寸和配用相应尺寸的凸轮轴承，其修理尺寸一般分为四级：每级缩小（0.25、o.50、0.75、1.00），通常在磨床上进行。另一种是凸轮轴直接在汽缸体承孔内旋转，则修理轴颈时，应用镀铬加粗，然后磨削至标准尺寸或修理尺寸再凸轮的修理鬥轮的表面如有击痕、毛糙及不均匀的磨损时，应用凸轮轴磨床进行修整，或根据标准样板予以细致的修理。凸轮高度因磨损减少至一定限度时（它的允许限度决定于凸轮渗碳层的厚度，一般不超过0.50、0.8mm），应在的靠模车床或凸轮轴磨床上进行光磨。如果磨损过大，可进行合金焊条堆焊（如系采用普通焊条时，焊后需进行渗碳并经热处理），然后按样板进行光磨，恢复原来的几何形状。在堆焊时为了避免受热变形，可将凸轮轴置于水中，仅将施焊部分露出水面。若感觉有阻力不能轻易扳动，但取出铜片后又能以轻微力量即可转动，即表示合适。凸轮顶端具有锥度的，如锥度消失或不符合规定时，应予以修复。
③其他部位的修理 凸轮轴装正时齿轮固定螺母的螺纹如有损伤，应堆焊修复或更换新件。正时齿轮键与键槽需吻合，如有磨损应换新键。机油泵驱动齿轮的轮齿磨损，其齿损超过0.50mm时，应予以堆焊修复。偏心轮表面磨损超过0.50mm时，应予以修复。然后在这附近容易产生裂纹的部位，用眼看或用放大镜仔细观察，如发现油渍冒出或成一黑线的地方，就是裂纹之所在。驱动齿轮及凸轮因磨损过大或有断裂等情况时，则应更换凸轮轴。
