汽车曲轴工作原理 及故障产生和维修

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曲轴作为组成汽车发动机的关键部件之一，直接决定着汽车的性能和寿命。由于在工作过程中会承受着较大的负荷以及不断变化的弯矩和扭矩作用，曲轴面临着严峻的考验，很容易发生弯曲疲劳断裂和轴颈磨损等失效情况。所以，用于制造曲轴的材料必须具有较高的刚性及抗疲劳强度，还有良好的耐磨性能。

曲轴工作原理及断裂分类

曲轴的作用是将活塞连杆传递来的气体压力转变为转矩，再作为动力输出做功，而为其他工作机构提供驱动力，并且带动内燃机辅助装备工作。它在汽车发动机内所起到的作用是不可替代的。

作为发动机内的主要受力零件，疲劳断裂是曲轴最常见的失效状况，这是由于受到随时间周期性变化的变应力作用的结果。疲劳断裂又包括弯曲疲劳断裂和扭转疲劳断裂两种，分别是由过大的弯矩和转矩造成的。前者发生的概率要大于后者，大概占到疲劳断裂总数的80%左右。

弯曲疲劳断裂首先是在连杆轴颈或主轴颈圆角处产生裂纹，然后裂纹逐渐向曲柄臂方向发展，最终形成断裂。而扭转疲劳断裂则是首先在加工不良的油孔或圆角处产生裂纹，然后裂纹逐渐向与轴线成45度角的方向发展。

曲轴断裂的主要原因

首先是曲轴机油长期使用发生了变质，或者是严重的超载、超挂等行为，造成发动机长期超负荷运行而出现烧瓦事故。发动机烧瓦，会造成曲轴受到严重磨损而发生断裂。

其次是经过维修的发动机装车以后，没有经过磨合期就直接超载超挂运转。发动机长期超负荷运行，使曲轴负荷超出了可以承受的限度。

再有是在修理曲轴的过程中，使用了堆焊这种焊接工艺。这种工艺会破坏曲轴的动力平衡，如果又没有做其他的平衡校验，会导致不平衡量超标，从而引起发动机较大的振动，造成曲轴断裂。

最后是路况不佳的结果，如果车辆再严重超载超挂，发动机经常在扭振临界转速内运行，减振器的作用失效，这样也会造成曲轴扭转振动疲劳破坏而断裂。

曲轴维修的注意事项

第一，在曲轴维修过程中，应仔细检查曲轴上有没有裂纹、弯曲、扭曲等缺陷存在，以及主轴瓦与连杆轴瓦的磨损情况。必须保证主轴颈与主轴瓦、连杆轴颈与连杆轴瓦之间的配合间隙在允许的范围之内。

第二，查看曲轴裂缝时，可以多留意曲柄臂与轴颈之间的过渡圆角，以及轴颈中的油孔处，因为这里都是比较容易出现曲轴裂纹的部位。

第三，完成维修，将曲轴装回发动机的时候，必须保证飞轮的运转平衡。

第四，如果内燃机发生了烧瓦、捣缸等重大事故以后，很有可能曲轴已经受到了损伤，有必要对曲轴进行一次全面检修。