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。     

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]     

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。     

新国家标准对曲轴和连杆材料内在质量的规定

曲轴和连杆是汽车发动机上的主要运动件。2009年我国首次将内燃机曲轴和连杆标准由机械行业标准提升为国家标准。标准编号与名称分别为GB／T23339-2009《内燃机曲轴技术条件》和GB／T23340—2009《内燃机连杆技术条件》。该两项国家标准于2009年3月19日由国家标准化委员会同时发布,于2009年11月1日正式实施。实施后原机械行业标准JB／T6727-2000《内燃机曲轴技术条件》及JB／T6721—1993《内燃机连杆技术条件》废止。曲轴和连杆国家标准与原机械行业标准相比,主要是对材料和内在质量方面的规定变化较多。     

滚压的力量

随着发动机向着增压、大功率、高可靠性、低排放方向发展,作为发动机心脏的曲轴正面临着安全性和可靠性的严重挑战,传统球墨铸铁材料和制造工艺已无法满足其功能要求。曲轴越来越多地采用钢质材料以满足其性能要求,然而钢质曲轴价格昂贵,用户负担过重,迫切需要降低成本。此时圆角滚压显示了非凡的魅力,在中小功率柴油机曲轴"以铁代钢"方面成绩卓著。     

国内外汽车滑动轴承材料发展现状及趋势

滑动轴承是汽车（特别是发动机）中非常重要的摩擦易损件，与发动机曲轴、活塞销、凸轮轴及汽车底盘上的某些轴类零件组成重要的摩擦副。滑动轴承材料的性能在一定程度上影响或决定着汽车和发动机的寿命、可靠性及某些主要经济技术指标。因此，随着汽车及发动机性能的不断提高，滑动轴承材料的发展也相当的迅速。     

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。     

曲轴用非调质钢的开发与应用研究

根据康明斯发动机对曲轴毛坯性能的要求，提出了较炙合理的曲轴用非调质钢的化学成分及非调质钢曲轴锻后控制冷却措施。生产试验结果表明，该曲轴的各项性能指标均满足康明斯技术条件要求，冷加工性能显著优于调质钢。     

Sofim发动机曲轴滚压工艺国产化

滚压强化是提高曲轴疲性能最有效的方法之一。实践证明发动机曲轴的疲劳性能在一定范围与压力成正比，但滚压力并非越大越好。考虑到滚压工艺对材料的适应性和对典轴几何尺寸的影响，寻事适的滚压工艺对组织曲轴生产是至关重要的。虽然在引进国外曲轴制造技术的同时也引进了曲轴机床，曲轴的有关技术资料也规定了滚压苣工艺。但由于国内与车外材料的差异，滚压工艺不尽相同，为此，我们对Ｓｏｆｉｍ发动机曲线的滚压 疲劳性能的关系     

等温淬火球墨铸铁在汽车零件上的应用

等温淬火球墨铸铁是近１０年来发展一种新型工程材料，其基体组织主要是贝氏体十残留奥氏体。具有高强度、高韧性、高耐疲劳和高耐磨性能，同时还具有价格低廉，设计自由度大，相对质量较小等优点。目前在汽车零件上的应用主要有板簧座、转向节、发动机曲轴、齿轮等。     

曲轴工艺发展及研究

随着发动机轻量化、结构简单化、性能优质化的发展趋势,作为发动机中最关键零件之一的曲轴,它的加工工艺、材料选用及设计要求是相互促进的,需不断进行改进和发展。     

中碳微合金非调质钢材料开发及在曲轴上的应用

介绍了中碳微合金非调质钢材料FAS2239开发及在DEUTZ发动机曲轴材料国产化上的应用。对FAS2239材料进行了基础力学性能、切削性能等试验研究。曲轴毛坯生产时进行了锻造控制冷却研究。轴颈表面感应淬火后经切削加工制成的成品满足图纸要求,通过了曲轴疲劳强度试验,成功应用于DEUTZ发动机上。该国产化曲轴可替代进口曲轴,具有一定的技术和经济效益。     

用两种不同材料加工曲轴的分析

为保证曲轴工作可靠，必须使曲材料具有足够的强度、良好的冲击韧性和较好的抗疲劳强度。综合材料的工艺性和经济性，选用了４５号钢曲轴材料，经调质后高频淬火的加工方法，适合大批量生产。     

曲轴的选材与复合强化处理

各项参数表明５０ＣｒＭｏＡ新型表面淬火钢是制造发动机曲轴较理想的材料，应用原材料改锻、曲轴模锻、调质预处理及曲轴深层Ｒｅ－Ｃ－Ｎ共渗气体软氮化复合强化处理新工艺，可提高曲轴综合机械性能，台架试验表明，曲轴寿命是常规热处理工艺的５倍以上。     

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;     

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。     

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。     

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。     

利用示波器诊断电控发动机曲轴位置传感器故障

曲轴位置传感器是发动机电控系统的主要部件，它是控制发动机点火正时、确认曲轴位置的信号源，但在分析发动机故障时，曲轴位置传感器常常被忽略，已成为当前电控发动机故障诊断技术上的盲区，因此很有必要进行研究。