曲軸（引擎的主要旋轉(zhuǎn)機件）

簡介

發(fā)動機中最重要的部件。它承受連桿傳來的力，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩通過曲軸輸出并驅(qū)動發(fā)動機上其他附件工作。曲軸受到旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的離心力、周期變化的氣體慣性力和往復(fù)慣性力的共同作用，使曲軸承受彎曲扭轉(zhuǎn)載荷的作用。因此要求曲軸有足夠的強度和剛度，軸頸表面需耐磨、工作均勻、平衡性好。^[1]

為減小曲軸質(zhì)量及運動時所產(chǎn)生的離心力，曲軸軸頸往往作成中空的。在每個軸頸表面上都開有油孔，以便將機油引入或引出，用以潤滑軸頸表面。為減少應(yīng)力集中，主軸頸、曲柄銷與曲柄臂的連接處都采用過渡圓弧連接。

曲軸平衡重（也稱配重）的作用是為了平衡旋轉(zhuǎn)離心力及其力矩，有時也可平衡往復(fù)慣性力及其力矩。當這些力和力矩自身達到平衡時，平衡重還可用來減輕主軸承的負荷。平衡重的數(shù)目、尺寸和安置位置要根據(jù)發(fā)動機的氣缸數(shù)、氣缸排列形式及曲軸形狀等因素來考慮。平衡重一般與曲軸鑄造或鍛造成一體，大功率柴油機平衡重與曲軸分開制造，然后用螺栓連接在一起。

鑄造技術(shù)

高溫低硫純凈鐵水的獲得是生產(chǎn)高質(zhì)量球墨鑄鐵的關(guān)鍵。國內(nèi)主要是以沖天爐為主的生產(chǎn)設(shè)備，鐵水未進行預(yù)脫硫處理；其次是高純生鐵少、焦炭質(zhì)量差。采用沖天爐熔化鐵水，經(jīng)爐外脫硫，然后在感應(yīng)電爐中升溫并調(diào)整成分。在國內(nèi)鐵水成分的檢測已普遍采用真空直讀光譜儀來進行。^[1]

氣流沖擊造型工藝明顯優(yōu)于粘土砂型工藝，可獲得高精度的曲軸鑄件，該工藝制作的砂型具有無反彈變形量等特點，這對于多拐曲軸尤為重要。國內(nèi)已有一些曲軸生產(chǎn)廠家從德國、意大利、西班牙等國引進氣流沖擊造型工藝，不過，引進整條生產(chǎn)線的只有極少數(shù)廠家。

電渣重熔技術(shù)應(yīng)用于曲軸的生產(chǎn)，使鑄造曲軸性能可能和鍛造性能媲美。并具有研發(fā)周期快，金屬利用率高，設(shè)備簡單，產(chǎn)品性能優(yōu)越等特點。

鍛造技術(shù)

曲軸

此鍛造方法鍛造的曲軸，具有內(nèi)部金屬流線的全纖維性，可以提高20%以上的疲勞強度。

加工技術(shù)

曲軸粗加工將廣泛采用數(shù)控車床、數(shù)控內(nèi)銑床、數(shù)控車拉床等先進設(shè)備對主軸頸、連桿軸頸進行數(shù)控車削、內(nèi)銑削、車-拉削加工，以有效減少曲軸加工的變形量。曲軸精加工將廣泛采用CNC控制的曲軸磨床對其軸頸進行精磨加工。此種磨床將配備砂輪自動動平衡裝置、中心架自動跟蹤裝置、自動測量、自動補償裝置、砂輪自動修整、恒線速度等功能要求，以保證磨削質(zhì)量的穩(wěn)定。高精設(shè)備依賴進口的現(xiàn)狀，估計短期內(nèi)不會改變。^[1]

強化技術(shù)

（1）曲軸中頻感應(yīng)淬火

曲軸中頻感應(yīng)淬火將采用微機監(jiān)控閉環(huán)中頻感應(yīng)加熱裝置，具有效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、運行可控等特點。^[1]

（2）曲軸軟氮化

對于大批量生產(chǎn)的曲軸來說，為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，今后將采用微機控制的氮基氣氛氣體軟氮化生產(chǎn)線。氮基氣氛氣體軟氮化生產(chǎn)線由前清洗機（清洗干燥）、預(yù)熱爐、軟氮化爐、冷卻油槽、后清洗機（清洗干燥）、控制系統(tǒng)及制氣配氣等系統(tǒng)組成。

（3）曲軸表面強化技術(shù)

球墨鑄鐵曲軸圓角滾壓強化將廣泛應(yīng)用于曲軸加工中，另外，圓角滾壓強化加軸頸表面淬火等復(fù)合強化工藝也將大量應(yīng)用于曲軸加工中，鍛鋼曲軸強化方式將會更多地采用軸頸加圓角淬火處理。

故障原因

①起動機與飛輪齒嚙合不良。齒圈與起動機齒輪在起動發(fā)動機時會發(fā)生撞擊，造成牙齒損壞或牙齒單面磨損。若牙齒連續(xù)三個以上損壞或磨損嚴重，起動機齒輪與齒圈牙齒便難以嚙合。^[1]

②粘缸。發(fā)動機溫度過高時停車熄火，熱量難以散出，高溫下的活塞環(huán)與氣缸粘連，冷卻后無法起動。

③曲軸抱死。由于潤滑系故障或缺機油造成滑動軸承干摩擦，以致最終抱死曲軸而無法起動。

④噴油泵柱塞卡死。

修復(fù)方法

①若飛輪有連續(xù)三個以上牙齒損壞，且與起動機齒正好相對，就會導(dǎo)致兩者齒輪不能嚙合。在這種狀態(tài)下，只需用撬棒將飛輪撬轉(zhuǎn)一個角度，再按起動按鈕便可順利起動。對于損壞的飛輪牙齒，一般可采用焊接修復(fù)。^[1]

②齒圈松動時可從飛輪殼起動機安裝口處確認。若齒圈松動，則須更換新件。在安裝時，應(yīng)先將齒圈放在加熱箱中加熱，而后趁熱壓在飛輪上，冷卻后即可緊固于飛輪上。

③齒圈牙齒單邊磨損嚴重時，可將齒圈壓下，前后端面翻轉(zhuǎn)后，再裝在飛輪上使用。

④經(jīng)檢查齒輪嚙合正常，起動時飛輪不轉(zhuǎn)動，則應(yīng)視為發(fā)動機內(nèi)部故障，如曲軸抱死，活塞粘缸，離合器卡滯等，對此應(yīng)進一步觀察。可先查離合器有無破損卡滯，再檢查噴油泵柱塞是否卡滯和發(fā)動機內(nèi)部有無異物等故障。

磁能來源

低軸阻發(fā)電機在原理設(shè)計上雖然只能將50﹪左右的負轉(zhuǎn)矩磁能轉(zhuǎn)化為正轉(zhuǎn)矩磁能，但是所產(chǎn)生的正轉(zhuǎn)矩也足以去抵消負轉(zhuǎn)矩了（因為實際上是不可能將負轉(zhuǎn)矩磁能全部轉(zhuǎn)化為正轉(zhuǎn)矩磁能的）。^[1]

通過對常規(guī)發(fā)電機的構(gòu)造及工作原理進一步研究分析后，我們最終找到了突破口，既是在常規(guī)發(fā)電原理構(gòu)造的基礎(chǔ)上運用“能量緩存轉(zhuǎn)移法”來實現(xiàn)上述目的；也就是將部分固定方向的感應(yīng)電流進行暫存處理后，再在滯后的時間內(nèi)釋放，所釋放的能量不僅可以繼續(xù)輸出供給負載，而且在電樞續(xù)流繞組中所產(chǎn)生的附加磁能還可以對轉(zhuǎn)子做正功（產(chǎn)生正轉(zhuǎn)矩）。這就是低軸阻發(fā)電機正轉(zhuǎn)矩磁能的來源。