发动机曲轴的强度、材料与工艺

为使发动机曲轴具有很高的安全性和可靠性，结合某轿车发动机368Q曲轴的国产化工作讨论了曲轴强度、材料与工艺三方面的问题。介绍了曲轴的疲劳强度计算方法以曲轴常用材料及其新型材料的性能，并概述了曲轴毛坯生产技术的国内外状况。     

曲轴弯曲疲劳强度的研究(上)

曲轴是发动机的重要零件之一。曲轴的强度在很大程度上决定了发动机的可靠性和寿命,它的结构与大小也在一定程度上影响发动机的体积和布置。因此,设计发动机时正确选择曲轴的结构、材料和工艺,以求得最经济、最合理,具有很大的意义。我所于1970年为探索曲轴载荷与抗力的关系,分两大部分对曲轴进行了研究。第一部分从不同结构(材料、工艺都相同)的实物试验着手,研究形状系数与集中应力;第二部分研究材料对集中应力的反作用,即抗力。研究工作从解决各生产厂提出的生产与改进的问题入手,进行了现生产与新工艺、新材料的曲轴疲劳试验。     

轿车发动机曲轴材料及工艺的研究

曲轴是汽车发动机关键零件之一,其性能直接影响汽车的质量和寿命。通过几年的攻关,解决了球铁曲轴材料及工艺上许多难题,研究开发了曲轴壳型铸造新工艺;保温发热冒口解决曲轴内部缩孔缩松问题;底注式双向陶瓷直孔过滤网过滤铁水的工艺;低镁球化剂处理、三次孕育处理工艺;解决淬火裂纹和硬度不均的问题;采用Cu、Cr、Ni、Mn合金元素改善曲轴组织性能的工艺。实现了捷达、宝来和高尔夫轿车发动机曲轴毛坯的国产化。     

论G415发动机曲轴国产化

本文对Ｇ４１５发动机原装曲轴进行较为详尽的试验与剖析，测试出原装曲轴的实际水平。同时从材质、缺陷、热处理、滚压、疲劳性能等方面进行对比分析，提出国产化的可能性。指出由于Ｇ４１５发动机设计和工艺均较先进，故必须在制造的每个环节都要加以注意，以免重蹈国产化后产品质量下降的覆辙。     

基于现代试验技术的小排量发动机曲轴疲劳强度的试验研究

针对小排量发动机曲轴发生扭转疲劳破坏性增大的现象,引入带有高性能软件的曲轴疲劳试验机,在对获取的测试信息及时处理后,用失效概率这一评估指标替代传统安全系数以做出评估。为适应轻量化趋势,小型曲轴在材料、结构和工艺三要素上有所改进,通过试验研究对其进行验证。结果表明,有效提升了曲轴疲劳强度试验的可靠性。     

曲轴弯曲疲劳强度的研究(下)

二、材料与工艺所决定的曲轴抗力——NJ-70发动机球墨铸铁曲轴强度研究曲轴的制造材料与工艺决定了曲轴的抗力,曲轴的抗力虽然是非主要方面,但到另一发展过程时,它可以上升为支配的地位,例如铸造曲轴的出现,促使了它的空心结构的发展。近年来球墨铸铁获得了广泛的应用,南京汽车制造厂、无锡柴油机厂以及上海、杭州、北京、天津、大连等地的发动机厂和配件厂,都先后采用了球墨铸铁曲轴。为了进一步研究采用低强度材料施以局部强化来提高应力集中处的抗力的合理解决曲轴强度的途径,以及研究适于球铁曲轴的强度计算方法,用NJ-70发动机曲轴做了一系列试验。     

基于JMat Pro软件的发动机曲轴常用材料相变动力学曲线计算

本文主要介绍了如何使用JMatPro软件对发动机曲轴常用材料的相变动力学曲线进行计算。首先,对发动机曲轴的常见材料进行了介绍,包括常用的材料类型及其性能特点。其次,阐述了相变动力学的理论框架和计算方法,并对发动机曲轴常用的45钢、40Cr、50Mn、35CrMo等材料的相变动力学曲线进行了计算,通过实际案例对计算过程进行了演示。最后,对相变动力学在发动机曲轴设计中的应用进行了总结与展望。     

发动机扭转振动试验研究

曲轴的扭转振动是影响发动机安全运行的重要因素之一,因此曲轴扭转振动是发动机研发过程要解决的重要课题。文章以两款不同的直列四缸发动机为研究对象,用测速齿盘作为发动机扭转振动的测量信号齿盘,介绍了测试齿盘的测试方法,并在发动机台架上进行发动机扭振试验测试,为发动机性能改善提供帮助。     

发动机曲轴摩擦功仿真分析与试验研究

文章在研究了发动机摩擦功分解试验的基础上,建立了曲轴摩擦功预测的仿真模型并与测试结果对比,验证了模拟方法可靠。对影响曲轴摩擦功的几个因素分别进行了对比研究,最后还模拟了发动机实际工作与分解摩擦功试验时曲轴摩擦功的差异。     

中国汽车工程学会汽车材料分会2021年全国发动机曲轴及材料强度研讨会征文通知

正中国汽车工程学会汽车材料分会拟于2021年10月,召开2021年全国发动机曲轴及材料强度研讨会,会议优秀论文将推荐至《汽车工艺与材料》期刊发表。现将会议征文的有关事项通知如下:1征文范围和内容a.材料与零部件强度试验分析技术;b.汽车材料及零部件强度试验新方法;c.新材料的应用与毛坯生产技术;d.发动机曲轴制造工艺与设备、强化工艺及装备;e.发动机曲轴的强度与可靠性;     

中国汽车工程学会汽车材料分会2021年全国发动机曲轴及材料强度研讨会征文通知

正中国汽车工程学会汽车材料分会拟于2021年10月,召开2021年全国发动机曲轴及材料强度研讨会,会议优秀论文将推荐至《汽车工艺与材料》期刊发表。现将会议征文的有关事项通知如下:1征文范围和内容a.材料与零部件强度试验分析技术;b.汽车材料及零部件强度试验新方法;c.新材料的应用与毛坯生产技术;d.发动机曲轴制造工艺与设备、强化工艺及装备;e.发动机曲轴的强度与可靠性;     

康明斯6B柴油机曲轴的模锻

介绍了康明斯６Ｂ柴油机曲轴在锻压机上的曲面分模直接模锻成型工艺。对工艺方案的确定及锻模设计中的一些关键问题进行了分析，应用该模锻工艺和模具，已累主地生产康明斯６Ｂ柴油机轴锻件２万多件，替代了进口，保证了康明斯发动机国产化对曲轴锻件的需求。     

等温淬火球墨铸铁（ADI）曲轴的开发

等温淬火球墨铸铁（ADI）作为发动机曲轴材料,具有高强度、高韧性、高耐磨性等综合机械性能,可替代锻钢材料用于轿车及载货车发动机曲轴。等温淬火球墨铸铁用于曲轴材料时,可由铸态毛坯经等温淬火处理即能达到曲轴机械性能要求,省去了正火工序及表面氮化或表面感应淬火工序,使生产周期缩短并节约能源。等温淬火球墨铸铁用作曲轴材料时,在切削加工、圆角滚压及加工变形等方面具有特殊性。试验表明,选择适当的等温淬火工艺及圆角滚压参数,等温淬火球墨铸铁曲轴完全能够达到或超过锻钢材质曲轴的弯曲疲劳强度要求。     

评析汽车发动机曲轴材料及其检验方法标准

发动机曲轴是汽车上的一个关键件，一般采用锻钢和球墨铸铁材料制成。汽车行业标准QC／T481《汽车发动机曲轴技术条件》对汽车发动机曲轴材料等有具体规定。原QC／T481-1999《汽车发动机曲轴技术条件》汽车行业标准已修订。修订后的新标准于2005年2月14日发布、2005年7月1日正式实施。并自实施之日起代替QC／T481-1999旧标准。修订后的标准对汽车发动机曲轴用材料及其检验方法标准等作出了新的规定。[第一段]     

空心球墨铸铁曲轴的轻型结构潜力

曲轴的质量最多可占发动机总质量的12%。大多数曲轴采用锻钢制成,铸造曲轴在其中仅占较小的份额。与锻钢曲轴相比,空心铸造曲轴可减重达15%～20%,而且制造成本最多可降低15%。瑞士GF汽车公司成功开发的Sibodur球墨铸铁材料使铸造曲轴具有与锻钢曲轴几乎相同的强度和抗疲劳强度,同时又保留了铸铁其他的性能优势。空心球墨铸铁曲轴不仅能用于中低负荷发动机上,而且也能在高负荷发动机上使用。     

国外发动机曲轴 连杆 轴承材料分析

随着进口汽车的日益增多,进口汽车易损配件的国产化生产越来越重要。曲轴及连杆的轴承均属易损件,但目前国产化生产还不能满足市场需求。国内轴承材料的不理想,是影响国产化生产的因素之一。因此有必要对国外轴承材料进行分析。 众所周知,曲轴和连杆承受高温高压的动载荷,需要具有高疲劳强度和刚度。另一方面,这些轴承属滑动轴承,其摩擦表面应有良好摩擦相容性、顺应性、嵌入性及耐腐蚀。单种材料很难同时满足以上二方面要求,因此传统曲轴和连     

曲轴动平衡活塞连杆组当量质量的计算

阐述了发动机曲轴动平衡试验时在曲柄销上需加装当量质量的原因，并提出了在曲轴动平衡试验时当量质量的计算方法，为曲轴动平衡试验提供理论基础。     

发动机曲轴系统扭转振动分析

研究曲轴系统扭转振动特性及其评价方法.针对装有粘性橡胶减振器的V6发动机,通过试验测量其皮带轮和飞轮间的相对角位移以及各曲轴轴颈的力矩,然后进行相对角位移和各曲轴轴颈力矩的计算,最后将试验结果与计算结果进行比较分析.通过研究,认为评价曲轴系统扭转振动特性应该用三角皮带轮和飞轮间的相对角位移,而不是在三角皮带轮上测量的扭转振动角位移.     

2009全国发动机曲轴及材料强度研讨会

经筹备，中国汽车工程学会汽车材料分会和发动机曲轴技术研究会定于2009年9月20-23日在云南省迪庆藏族自治州香格里拉县联合举办“2009全国发动机曲轴及材料强度研讨会”，     

基于虚拟样机的3缸机曲轴系扭振分析及优化研究

3缸发动机的结构特点使得其惯性力和力矩相对于4缸机难以平衡,其曲轴系的扭转振动更难控制,从而严重影响发动机运转过程中的NVH性能。为改善发动机曲轴系扭振及整机NVH性能,采用一维与三维多体系统仿真体系对某3缸发动机扭转振动进行了分析预测,并进行试验验证,而且对3缸机的扭振特性与扭转控制进行了深入解析与研究。结果显示,虚拟样机能够精确地复现发动机的实际工作状态,其曲轴系上采用的非承载式曲轴扭振减振器使该款发动机的扭振保持在较好水平。