您车辆的发动机是否处于最佳状态？曲轴是发动机的重要部件，起着重要作用。曲轴故障会导致车辆无法行驶。曲轴确保从燃烧中获取的能量有效地转化为机械能。如果曲轴发生故障，您的发动机可能会出现故障！
什么是曲轴？曲轴是汽车往复式发动机的核心部件。它将活塞的上下运动转化为旋转运动，为车轮提供动力。此外，它还有助于承受相当大的压力，并有效地操作汽车。
曲轴连接到各种其他发动机部件，传输动力。在接下来的部分中，我们将探讨其类型、组件、制造工艺及其在车辆性能中的关键作用。
什么是曲轴？
图片名称：曲轴
曲轴是与曲柄机构连接以接收其运动的旋转部件。它将活塞的往复直线运动转换为旋转运动以支持发动机运转。发动机动力系统的这一关键部件在车辆运动中起着至关重要的作用。
曲轴位于发动机缸体内，利用连杆。这些连杆将线性振荡活塞运动转换为旋转运动。曲轴的旋转力驱动飞轮，飞轮又为车轮提供动力，使车轮平稳运动。 (阅读更多关于 平台精度 车削工艺及其如何在制造过程中实现高精度结果)
汽车发动机中的曲轴如何工作？
图片名称：曲轴工作动画
曲轴对你的发动机有什么作用？ 发动机中的曲轴通常对转换动力很重要。它由多个零件和元件组成，车辆前部通过这些零件和元件向前移动。曲轴销和曲柄、连杆以及减震器可减少曲轴推力并保持良好的曲轴行程。下面，我们将分解四冲程发动机中曲轴的运行。
活塞向下运动
最初，活塞从上止点 (TDC) 下降到下止点 (BDC)。当燃烧室内的内压迫使活塞向下时，就会发生这种情况。
当活塞移动时，它通过连杆与曲轴相连，从而传递其运动。您会注意到，这种线性运动直接传递到曲轴，曲轴开始旋转。
运动变换
接下来，曲轴接管。它将活塞的来回运动转换为曲轴的圆周或旋转运动。这种转换是发动机功能的关键。一旦曲轴转动，它就会将这种旋转运动传递给凸轮轴，从而使发动机循环运转。
压缩阶段
当曲轴旋转时，它连接到凸轮轴并打开进气门。这使空气燃料混合物进入燃烧室。如果燃烧室已充满，活塞开始从下止点向上移动到上止点，从而压缩混合物。
在此向上冲程中，凸轮轴提醒关闭发动机的进气门和排气门。此动作完成压缩阶段，也标志着曲轴的第一次完整旋转。
点火阶段
压缩后，点火阶段开始。点火火花产生的热量导致空气燃料混合物爆炸，随后活塞被推下，产生动力运动。当活塞移动时，它会推动连杆，将运动传递给曲轴。
飞轮运动
图片名称：曲轴中的齿轮飞轮
曲轴的一端通过连接衬套与飞轮相连。借助曲轴，活塞移动时能量被传输到飞轮。能量储存在飞轮中，然后在发动机保持稳定不变时被回收。这将让您体验到能量传递，因为飞轮支持转速的稳定，使您的车辆能够持续行驶。
排气行程
最后，活塞向下移动，开始另一个称为排气冲程的过程。凸轮轴运动是由活塞向下运动打开排气门产生的。这样，废气就可以排出燃烧室。曲轴完成排气冲程，为下一个循环做准备。
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曲轴的类型：哪一种为您的发动机提供动力？
曲轴有多种类型，每种类型都针对不同的应用和制造工艺而设计。曲轴可能包含全内置曲轴、内置曲轴坯料、铸造和锻造曲轴、单件曲轴、焊接曲轴等，或半组合曲轴。
现在让我们讨论这些类型并阐明每种类型最相关的特征。
完全建成的轴
未组装的曲轴由单独的部件组成。曲轴销、主轴颈和曲轴腹板是单独运送进行组装的。零件加工完成后，轴颈和曲轴销被钻入曲轴腹板，然后组装。收缩配合可确保每个螺母和螺栓都处于正确的位置。这种类型的直径通常比其他类型的直径窄。
焊接轴
图片名称：TIG 焊接曲轴
焊接曲轴由两个主轴颈、曲柄销和曲柄腹板组成。然后，组装部件采用埋弧焊接在一起，以增加结构框架的完整性。曲柄腹板相对较薄，轴颈通常不承受应力。
锻造曲轴
图片名称：锻钢曲轴
锻造曲轴是坚固的材料部件，非常适合高应力发动机，例如 16 气门车型。由模具制成的曲轴精度高，尺寸稳定性高，可进行热处理。它们可承受高负荷，可用于高性能汽车。
整体式曲轴
图片名称：单圆柱曲轴
一体式曲轴采用锻造或铸造工艺制成，坚固耐用。此类曲轴在高速和低速发动机中都很常见。
曲轴是刚性的常规连杆，轴承通常安装在气缸上。这种轴的设计是为了承受发动机运转过程中产生的负载和应力。
但是，请记住扭转和轴向振动会引起应力，尤其是在主轴承中。
钢坯曲轴
图片名称： 钢坯曲轴
钢坯曲轴由钢制成，有时也由钼、铝、铬和镍等其他材料制成。这些曲轴的主要优点是加工时间更短，而且几乎不需要平衡。由于其材料和构造方法，钢坯曲轴是市场上最可靠、最耐用的产品。
铸造曲轴
图片名称：铸铁曲轴
铸造曲轴通常由铁通过铸造工艺制成。它们通常用于汽油和柴油发动机汽车。铸造曲轴更便宜且易于加工；这些因素使它们受到大多数制造商的青睐。其均匀的金属晶粒结构使它们能够承受来自各个方向的负载。
半建成轴
半成品曲轴经过锻造和收缩配合，曲轴腹板连接到主轴承。在预计会出现弯曲和/或高剪切应力的应用中，发动机中可以看到这些轴。
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曲轴的常见零部件
图片名称：曲轴的基本组成
曲轴由多个部件组成。缺少这些部件意味着曲轴仅仅是一根铁梁。曲轴由主轴颈、配重块、飞轮安装法兰和推力垫圈、曲柄销、曲柄臂、油道和密封件组成。现在让我们详细讨论一下主体部件。
主要期刊
图片名称：曲轴主轴颈和连杆轴颈
主轴颈是曲轴与发动机缸体连接的关键点。这些轴颈配有轴承，用于支撑曲轴并允许发动机缸体围绕曲轴旋转。
通常，主轴颈上有两个轴承：轴颈轴承或滚子轴承，最少的是滑动轴承。轴承的类型取决于发动机所需的扭矩和设计类型。
配重
图片名称：曲轴配重
曲轴臂上设有配重块，其基本功能是平衡整个系统旋转时的状态。此外，当曲轴绕轴旋转时，它们有助于抑制整个系统。如果没有它们，发动机转速可能会因不平衡的反应而降低。配重块消除了这些力，因此曲轴的转速更高，发动机可以平稳运行。
飞轮安装法兰
图片名称：曲轴法兰
飞轮安装法兰是飞轮和曲轴连接的部分。在制造过程中，曲轴的这一部分通常比另一部分大，以安装飞轮。飞轮负责保持动力并减少发动机的冲击。而法兰用于将物体牢牢固定到位。
曲柄销
图片名称：曲轴销
曲柄销主要用于将连杆连接到曲轴。该部件通常称为连杆轴颈或连杆轴承轴颈；具有圆柱形表面以传输旋转力；由活塞杆的大端施加。
曲柄网
曲轴腹板是主轴承轴颈和曲轴本体之间的一个微小凸起，构成曲轴所依靠的主轴承的一部分。该部件有助于将力集中到曲轴上，并保持大多数组件正确对齐和平衡。它对于提高曲轴的整体刚度和硬度至关重要。
止推垫圈
图片名称：推力垫圈
推力垫圈可防止曲轴垂直移动，以及旋转运动。这些垫圈可位于曲轴上的特定位置。它们用于通过在曲柄臂和轴之间建立正确的限制来将曲轴保持在适当位置。
在旧款发动机型号中，推力垫片是单独的部件，但在新款型号中，它们与主轴颈轴承组合在一起。
曲轴油封
图片名称：曲轴油封
油封主要用于防止油从曲轴伸出曲轴箱的地方渗出。
有两个主油封：一个在前部，一个在后部。前油封位于皮带轮和正时齿轮后面，因此可以轻松更换。后油封位于后主轴颈和飞轮之间。该密封件由橡胶制成，配有模制唇缘和松紧弹簧，可将其紧紧固定到位。
虽然后油封比前油封便宜，但更换起来很困难，需要拆卸离合器、变速箱和飞轮壳。
影响曲轴更换成本的因素
曲轴不是容易更换的部件。有几个因素会影响曲轴的整体成本，包括您驾驶的汽车类型、人工成本以及发动机的状况。让我们找出影响曲轴成本的常见因素。
劳动力成本
更换汽车曲轴的人工成本占了很大一部分。更换曲轴时，机械师必须将发动机从汽车中拉出，然后将其吊起。这不是一件容易的事。这很耗时，例如，当机械师更换了曲轴后，机械师必须将所有零件重新组装在一起。
因此，更换或修理曲轴需要几个小时到几天的时间，具体取决于所涉及的复杂程度。当一项工作需要更长时间才能完成时，这意味着人工费用也会更高。所以，请记住，更换曲轴所需的工作将增加总成本。
发动机状况
影响更换成本的另一个因素是发动机的总体状况。当曲轴发生故障时，车辆发动机的其他部件也总会受到影响。特别是轴承、轴承杆、密封件、凸轮轴和变速器可能需要更换。
有些机械师建议进行非破坏性气缸更换，并进行曲轴破裂测试。这些额外的维修和零件会迅速增加更换曲轴的总成本。因此，如果您的发动机状况不佳，您可能会获得更高的费率。
曲轴成本
曲轴本身的成本是另一个主要因素。售后市场的曲轴相对稀少，因此大多数曲轴都是用 OEM 零件修复的，这可能很昂贵。对于豪华车或高性能车，这些 OEM 零件的价格往往更高。同时，就普通汽车而言，可以相对便宜地购买售后市场零件。
曲轴类型也会影响价格。无论您选择新的、二手的还是翻新的曲轴，都会影响整体价格。
曲轴是如何制造的？
制造曲轴主要有两种方法：铸造和螺旋锻造。这两种方法在制造坚固的曲轴时都会使用多种金属。
铸造是指熔化铸铁等铸造金属，然后将熔化的金属倒入模具中制造零件的过程。该过程可防止曲轴形状不规则或确保正确的尺寸。
螺丝锻造工艺使用锻钢制成的螺丝。钢块被加热至发红，并在高压下被挤压成理想的形状。这种技术增加了曲轴的坚固性，使其在发动机旋转的压力下具有弹性。
为了获得更好的性能和结构强度，一些曲轴部件（如主轴颈）需要经过 表面处理 包括表面硬化在内的工艺。
（我们建议您阅读有关 瑞士车削和 CNC 车削之间的主要区别 - 在此探索其独特的功能和应用！)
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结语
在内燃机的所有部件中，曲轴至关重要。没有它，发动机就无法按预期运转。曲轴的主要部件包括油封、主轴颈和轴承，它们有助于实现最佳曲轴运行。在本文中，我们精确地详细介绍了曲轴的某些方面、其部件、功能以及导致曲轴成本的因素。因此，读者可以充分理解这一关键部件的重要性和复杂性。
常见问题
Q1.如何延长曲轴的使用寿命？
为了延长曲轴的使用寿命，请确保定期维护，使用高品质的发动机油，避免发动机超载，并保持适当的润滑。定期检查磨损情况也可以防止过早失效。
Q2. 最常见的曲轴有哪些？
最常见的曲轴类型是铸造曲轴。由于其价格实惠，且能够承受典型的发动机应力，因此在标准发动机中得到广泛使用。
Q3. 曲轴尺寸有多少种类型？
曲轴测量通常包括轴颈尺寸、冲程长度和曲轴直径。这些测量有助于确定曲轴是否与发动机规格兼容。
Q4. 最坚固的曲轴类型是什么？
锻造曲轴是最坚固的类型，因为它由高品质钢制成并在极端压力下成型，因此非常耐用且耐应力和疲劳。
Q5. 什么类型的发动机不需要曲轴也能工作？
汪克尔发动机，又称转子发动机，不需要曲轴。相反，它们使用转子将压力转化为旋转运动。
Q6. 汽车没有曲轴还能行驶吗？
不，没有曲轴，汽车就无法行驶。曲轴对于将活塞的线性运动转化为旋转运动至关重要，从而为车轮提供动力。
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