什麼是曲軸？主要零件及成本因素

您的車輛的引擎是否處於最佳狀態？曲軸是引擎的重要部件，起著重要的作用。曲軸故障可能導致車輛無法行駛。曲軸確保從燃燒中回收的能量有效轉化為機械能。如果發生故障，您的引擎可能會發生故障！

什麼是曲軸？曲軸是汽車往復式引擎的核心部件。它將活塞的上下運動轉換為旋轉運動，為車輪提供動力。此外，它有助於承受相當大的壓力和壓力並有效地操作汽車。

曲軸連接到各種其他引擎部件，傳輸動力。在接下來的部分中，我們將探討其類型、組件、製造流程及其在車輛性能中的關鍵作用。

什麼是曲軸？

圖片名稱： 曲軸 

曲軸是與曲柄機構連接以接收其運動的旋轉部件。它將活塞的往復直線運動轉變為旋轉運動，以支持引擎運作。引擎動力系統的這一關鍵部分對車輛運動起著至關重要的作用。

曲軸位於引擎缸體內部，利用連桿。這些桿將線性振盪活塞運動轉換為旋轉運動。曲軸的旋轉力驅動飛輪，飛輪進而為車輛的車輪提供平穩運動的動力。 (閱讀更多關於 精密 車削製程及其如何在製造中實現高精度結果)

汽車引擎的曲軸如何運作？

圖片名稱：曲軸工作動畫

曲軸對引擎有什麼作用？ 引擎中的曲軸通常對於轉換力很重要。它由多個零件和元件組成，車輛前部通過它們向前移動。曲柄銷和曲柄、連桿以及減振器可減少曲柄推力並保持曲柄良好行駛。下面，我們將詳細介紹四衝程引擎中曲軸的運作。

活塞向下運動

最初，活塞從上止點（TDC）下降到下止點（BDC）。當燃燒室中的向內壓力迫使活塞向下時，就會發生這種情況。 

當活塞運動時，它會透過連桿與曲軸相連，從而傳遞其運動。您會注意到這種線性運動直接傳遞到曲軸，曲軸開始旋轉。

運動變換

接下來，曲軸接管。它將活塞的往復運動轉變為曲軸的圓週運動或旋轉運動。這種轉變對於引擎的功能至關重要。一旦曲軸轉動，它就會將該旋轉運動傳遞給凸輪軸，從而使引擎循環運轉。

壓縮階段

當曲軸旋轉時，它連接到凸輪軸並打開進氣門。這使得空氣燃料混合物能夠進入燃燒室。如果腔室被充滿，活塞開始從下止點向上移動到上止點，從而壓縮混合物。 

在這個向上衝程中，凸輪軸提醒引擎的進氣門和排氣門關閉。這一動作完成了壓縮階段，也標誌著曲軸的第一次完整旋轉。

點火階段

壓縮後，點火階段開始。點火火花產生的熱量導致空氣燃料混合物爆炸，隨後活塞在動力運動中被向下推動。當活塞移動時，它推動連桿，將運動傳遞到曲軸。 

飛輪運動

圖片名稱： 曲軸中的齒輪飛輪

曲軸透過連接襯套在一端連接飛輪。當活塞運動時，在曲軸的幫助下，能量傳遞到飛輪。能量儲存在飛輪中，然後隨著引擎保持穩定不變而被收回。這將使您體驗到能量轉移，因為飛輪支援轉速的穩定，使您的車輛能夠持續移動。

排氣行程

最後，向下移動活塞以開始另一個稱為排氣行程的過程。凸輪軸運動是由打開排氣門的活塞向下運動產生的。這樣，廢氣被允許排出燃燒室。曲軸完成排氣衝程，為下一個循環做準備。

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曲軸類型：哪一種為您的引擎提供動力？

曲軸有多種類型，每種類型都針對不同的應用和製造流程而設計。它可能包含全內置曲軸、內置曲軸坯料、鑄造和鍛造曲軸、單件、焊接件等，或半組合曲軸。 

現在讓我們討論這些類型並闡明每種類型最相關的特徵。

完全建成的軸

未組裝的曲軸由單獨的部件製成。曲柄銷、主軸頸和曲柄臂單獨運輸以進行組裝。一旦零件加工完畢並且軸頸和曲柄銷已鑽入曲柄臂中，它們就被組裝起來。熱縮接頭可確保每個螺帽和螺栓都位於正確的位置。這種類型的直徑通常比其他類型更窄。

焊接軸

圖片名稱：TIG焊接曲軸

焊接曲軸是透過一方面連接兩個主軸頸，另一方面連接曲柄銷和曲柄臂製成的。隨後，將組裝部件埋弧焊接在一起，以增加結構框架的完整性。曲柄腹板相對較薄，軸頸通常不受應力。 

鍛造曲軸

圖片名稱： 鍛鋼曲軸

鍛造曲軸是堅固的材料部件，非常適合高應力發動機，例如 16 氣門車型。由模具製成的曲軸精度高，尺寸穩定性高，並且可以進行熱處理。它們可以承受高負載，可用於高性能汽車。

實心單件曲軸

圖片名稱： 單圓柱曲軸

一體式曲軸因其堅固性而採用鍛造或鑄造技術生產。這些曲軸常見於高速和低速引擎。 

曲軸是剛性的常規連桿，軸承通常與氣缸嚙合。此類軸設計用於承受引擎運轉期間產生的負載和應力。

但是，請記住，扭轉和軸向振動可能會產生應力，尤其是在主軸承中。

鋼坯曲軸

圖片名稱： 鋼坯曲軸

曲軸坯料由鋼製成，有時也由其他材料製成，包括鉬、鋁、鉻和鎳。這些曲軸的主要優點是加工時間較短，同時幾乎不需要平衡。由於其材料和構造方法，鋼坯曲軸是市場上最可靠、最耐用的產品。

鑄造曲軸

圖片名稱： 鑄鐵曲軸

鑄造曲軸通常由鐵透過鑄造製程製成。它們通常用於汽油和柴油引擎汽車。鑄造曲軸更便宜且易於加工；這些因素使它們受到大多數製造商的青睞。其均勻的金屬晶粒結構使它們能夠處理來自各個方向的負載。

半建井道

半成品曲軸經過鍛造和冷縮配合，曲柄腹板固定在主軸承上。在需要彎曲和/或高剪切應力的應用中；這些軸可以在引擎中看到。

曲軸常用部件

圖片名稱：曲軸基本零件

曲軸由多個部件組成。缺少這些部件意味著曲軸只是一根鐵樑。曲軸由主軸頸、配重、飛輪安裝法蘭和止推墊圈、曲柄銷、曲柄臂、油道和密封件組成。現在讓我們詳細討論身體組件。

主要期刊

圖片名稱：曲軸主軸頸與連桿軸頸

主軸頸是曲軸連接到引擎缸體的關鍵點。這些軸頸配有軸承，用於支撐曲軸並允許引擎缸體圍繞其旋轉。 

通常，主軸頸上有兩個軸承：軸頸軸承或滾子軸承，最少的是滑動軸承。軸承的類型取決於引擎所需的扭矩和設計類型。

配重

圖片名稱： 曲軸配重

曲柄臂上設有配重，其基本功能是在旋轉時平衡整個系統。此外，當曲軸繞著其軸線旋轉時，它們有助於抑制整個系統。如果沒有它們，引擎速度可能會由於不平衡反應而降低。這些力被配重消除，因此曲軸獲得更高的轉速，並使您的引擎平穩運行。

飛輪安裝法蘭

圖片名稱： 曲軸法蘭

飛輪安裝法蘭是飛輪與曲軸連接的部分。在製造過程中，曲軸的這一部分通常比其他部分大以安裝飛輪。飛輪負責維持動力並減少引擎的衝擊。法蘭用於將物體緊緊固定到位。

曲柄銷

圖片名稱： 曲軸銷

曲柄銷主要用於將連桿連接到曲軸。該部件通常稱為連桿軸頸或連桿軸承軸頸；具有傳遞旋轉力的圓柱面；由活塞桿較大端施加。 

曲柄網

曲柄腹板是主軸承軸頸和曲軸本身之間的一個輕微的突出部分，它形成主軸承的一部分，曲軸放置在主軸承上。該部件有助於使曲軸上的力集中並保持大多數組件正確對齊和平衡。提高曲軸的整體剛度和剛度至關重要。

止推墊圈

圖片名稱： 止推墊圈

止推墊圈除了防止曲軸旋轉運動外，還防止曲軸垂直移動。這些墊圈可以位於沿曲軸的決定位置。它們用於透過在曲柄臂和軸之間建立正確的限制來將曲軸保持在適當的位置。 

在較舊的引擎型號中，止推墊圈是單獨的零件，但在較新的型號中，它們與主軸頸軸承結合在一起。

曲軸油封

圖片名稱： 曲軸油封

油封主要是阻止油從曲軸中滲出，突出到曲軸箱之外。 

主要有兩個油封：一個在前部，一個在後部。前油封位於皮帶輪和正時齒輪後面，因此可以輕鬆更換。後油封位於後主軸頸和飛輪之間。該密封件由橡膠製成，配有模製唇緣和卡緊彈簧，可將其緊緊固定到位。 

雖然後油封比前油封便宜，但更換起來很困難，需要拆卸離合器、變速箱和飛輪殼。

影響曲軸更換成本的因素

曲軸不是一個容易更換的零件。有幾個因素會影響曲軸的整體成本，包括您駕駛的汽車類型、勞動成本和引擎的狀況。我們先來了解影響曲軸成本的常見因素。

勞動力成本

勞動成本佔更換汽車曲軸的很大一部分。當需要更換曲軸時，機械師必須將引擎從汽車中拉出，然後將其吊起。這不是一個快速的工作。這非常耗時，例如，當機械師更換了曲軸時，機械師必須將所有零件重新組裝在一起。

因此，根據所涉及的複雜程度，更換或修理曲軸需要幾個小時到幾天的時間。當一項工作需要更長的時間才能完成時，意味著人工費用也會更高。因此，請記住，更換曲軸所需的工作會增加總成本。

引擎狀況

更換成本的另一個因素是引擎系列的一般狀況。當曲軸發生故障時，車輛引擎的其他部件也會受到影響。特別是，軸承、軸承桿、密封件、凸輪軸和變速箱可能需要更換。

一些機械師建議進行非破壞性氣缸更換，並進行裂紋曲軸測試。這些額外的維修和零件會迅速增加更換曲軸的總成本。因此，如果您的引擎狀況不佳，您可能會收到更高的費率。

曲軸成本

曲軸本身的成本是另一個主要因素。售後曲軸相對較少，因此大多數曲軸都是用 OEM 零件修復的，這可能會很昂貴。對於豪華或高性能車輛，這些 OEM 零件的價格往往較高。同時，就普及的汽車而言，可以相對便宜地購買售後零件。

曲軸類型也會影響價格。無論您選擇新的、二手的還是再製造的曲軸都會影響整體價格。 

曲軸是如何製造的？

製造曲軸有兩種主要方法：鑄造和螺旋鍛造。它們在製造堅固的曲軸時都採用了多種金屬。 

鑄造需要熔化鑄鐵等鑄造金屬，然後將熔融金屬倒入模具中以製造零件。此過程可防止曲軸形狀不規則或確保尺寸正確。

螺絲鍛造製程使用由鍛鋼製成的螺絲。將鋼塊加熱至發出紅光，並在高壓下強制形成所需的形狀。這項技術增加了曲軸的堅固性，並使其在引擎旋轉應變下具有彈性。

為了獲得更好的性能和結構強度，一些曲軸部件（例如主軸頸）受到了 表面處理 工藝，包括表面硬化。 

（我們建議您閱讀我們的詳細指南 瑞士車削和CNC車削之間的主要區別 - 在這裡探索它們的獨特功能和應用！)

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結論

在內燃機的所有部件中，曲軸至關重要。沒有它，引擎將無法按預期運轉。主要曲軸部件包括油封、主軸頸，它們有助於曲軸的最佳運作。在本文中，我們精確地詳細介紹了曲軸的某些方面、其零件、功能以及影響曲軸成本的因素。因此，讀者可以充分理解這個關鍵組件的重要性和複雜性。

常見問題解答

Q1.如何延長曲軸的使用壽命？

為延長曲軸的使用壽命，應定期保養，使用優質機油，避免引擎超載，並保持適當的潤滑。定期檢查磨損情況也可以防止過早失效。

Q2。最常見的曲軸是？

最常見的曲軸類型是鑄造曲軸。由於其經濟性和承受典型引擎應力的能力，它被廣泛用於標準引擎。

Q3。曲軸測量有多少種類型？

曲軸測量通常包括軸頸尺寸、行程長度和曲軸直徑。這些測量有助於確定曲軸與引擎規格的兼容性。

Q4。最強的曲軸類型是？

鍛造曲軸是最堅固的類型，因為它由優質鋼材製成，並在極壓下成型，因此非常耐用且抗應力和疲勞。

Q5.什麼類型的引擎在沒有曲軸的情況下工作？

汪克爾引擎或旋轉引擎不需要曲軸。相反，他們使用轉子將壓力轉換為旋轉運動。

Q6.汽車沒有曲軸能跑嗎？

不，沒有曲軸汽車就無法行駛。曲軸對於將活塞的線性運動轉換為旋轉運動至關重要，旋轉運動為車輛的車輪提供動力。