曲軸結(jié)構(gòu)

國內(nèi)汽車需求旺盛、全球汽車市場中心向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移、汽車零部件采購日益全球化等等因素促進(jìn)了中國整體汽車市場愈發(fā)作為中國工業(yè)發(fā)展支柱產(chǎn)業(yè)的地位。從2007-2010年，中國曲軸總產(chǎn)量分別為477萬、642萬、2633萬和3100萬支，其中剔除摩托車等單缸發(fā)動機(jī)曲軸，仍然達(dá)到450萬、575萬、1032萬和1400萬支。

中國高速增長的汽車工業(yè)為車用曲軸提供了廣闊的市場空間。2010年，中國汽車產(chǎn)銷分別為1826.47萬輛和1806.19萬輛，同比增長32.44%和32.37%。其中：乘用車產(chǎn)銷1389.71萬輛和1375.78萬輛，同比增長33.83%和33.17%;商用車產(chǎn)銷436.76萬輛和430.41萬輛，同比增長28.19%和29.90%。

2010年全年，累計(jì)完成發(fā)動機(jī)產(chǎn)銷1690.95萬臺和1702.59萬臺，比上年分別增長27.44%和29.73%。其中，柴油發(fā)動機(jī)累計(jì)完成產(chǎn)銷393.55萬臺和399.27萬臺，比上年分別增長25.03%和30.36%，汽油發(fā)動機(jī)累計(jì)完成1296.59萬臺和1302.52萬臺，比上年分別累計(jì)增長28.19%和29.55%。預(yù)計(jì)2011年我國發(fā)動機(jī)市場銷量將達(dá)到約1934萬輛，同比增長約13.63%。而作為發(fā)動機(jī)的核心部件，曲軸的銷售量與發(fā)動機(jī)產(chǎn)銷量密切相關(guān)。發(fā)動機(jī)產(chǎn)銷量的變化反映了曲軸市場需求量的變動情況。

曲軸是柴油發(fā)電機(jī)組主要機(jī)件之一，它的作用是將柴油機(jī)各缸所做的功匯集后以回轉(zhuǎn)運(yùn)動的方式輸出。對于多缸重慶康明斯柴油發(fā)電機(jī)，它要連續(xù)承受做功沖程從活塞經(jīng)連桿傳來的力，將其轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩傳給傳動機(jī)構(gòu)，同時(shí)，還要通過連桿推動各缸活塞進(jìn)行吸氣、壓縮和排氣，并驅(qū)動配氣機(jī)構(gòu)及其他輔助裝置。曲軸-飛輪組件的結(jié)構(gòu)，通常非為主軸頸、連桿軸頸、曲柄、前端軸（即曲軸自由端）、后端（曲軸輸出端）凸緣及平衡塊（或稱平衡重）等部分組成。

多缸東風(fēng)康明斯柴油發(fā)電機(jī)的曲軸是一根高速旋轉(zhuǎn)的長軸。它承受不斷變化的氣體壓力和慣性力及旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力的作用，因此，要求它具有足夠的強(qiáng)度和剛度，而且要耐磨，潤滑良好，安裝固定可靠并加以軸向定位或限制軸向位移，此外，曲拐布置應(yīng)合理，以滿足柴油機(jī)的發(fā)火次序和運(yùn)行平穩(wěn)的要求。

曲軸的結(jié)構(gòu)有如下幾類。

整體式：整根曲軸由整體鍛造或鑄造而成，廣泛用于中、小型柴油機(jī)。

套合式：有半套合式和全套合式。用于大型低速柴油機(jī)。

組合式：有分段式和圓盤式。采用滾動軸承的高速機(jī)。

NT系列重慶康明斯、東風(fēng)康明斯、柴油機(jī)曲軸飛輪結(jié)合組由曲軸、曲軸齒輪、軸瓦、啟動齒圈、飛輪和皮帶輪等組成。NT系列柴油機(jī)曲軸為整體式，用鋼材整體鍛造。這種曲軸的特點(diǎn)是主軸頸、曲臂和連桿軸頸制成一個(gè)整體。其前軸端部裝有帶兩個(gè)皮帶槽的三角皮帶盤，以直接或間接拖動風(fēng)扇、水泵及充電機(jī)的皮帶輪。曲軸后端通過法蘭盤用六個(gè)螺釘連接并緊固飛輪，并用兩個(gè)圓柱銷定位。在飛輪端面上具有12鉻均勻縫補(bǔ)的螺孔，供安裝聯(lián)軸器等動力輸出裝置，啟動齒圈緊套在飛輪配合面上。

由于主軸頸結(jié)構(gòu)不同，第1、3、5擋軸瓦相同，第2、4、6擋相同，第7擋軸瓦特異，各擋瓦均有油孔，止堆片安在第7擋軸承蓋上，主軸瓦采用鋁合金薄壁軸瓦，上瓦與下瓦之間用主軸承螺栓擰緊，在上瓦中還有出油孔和油槽，并能與主軸頸中的油孔相通，潤滑油從孔內(nèi)流通，以強(qiáng)制潤滑主軸承摩擦表面和連桿軸頸摩擦表面。曲軸飛輪組件裝配完畢后，在飛輪端用手轉(zhuǎn)動曲軸，應(yīng)靈活自如。

曲軸故障及方法

發(fā)動機(jī)起動時(shí)，在起動系統(tǒng)完好的情況下，若變速器置于空檔位置，按起動開關(guān)，起動機(jī)有響聲而曲軸不能轉(zhuǎn)動，則屬于機(jī)械故障。引起發(fā)動機(jī)曲軸不能轉(zhuǎn)動的原因及診斷與修復(fù)方法如下所述。

⑴ 原因

① 起動機(jī)與飛輪齒嚙合不良。齒圈與起動機(jī)齒輪在起動發(fā)動機(jī)時(shí)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(gè)以上損壞或磨損嚴(yán)重，起動機(jī)齒輪與齒圈牙齒便難以嚙合。

② 粘缸。發(fā)動機(jī)溫度過高時(shí)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(jī)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。

⑵ 診斷與修復(fù)方法

① 若飛輪有連續(xù)三個(gè)以上牙齒損壞，且與起動機(jī)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(gè)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)。

② 齒圈松動時(shí)可從飛輪殼起動機(jī)安裝口處確認(rèn)。若齒圈松動，則須更換新件。在安裝時(shí)，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(yán)重時(shí)，可將齒圈壓下，前后端面翻轉(zhuǎn)后，再裝在飛輪上使用。

曲軸齒輪

平衡軸斷裂原因

單缸柴油機(jī)維修時(shí)要注意消除平衡軸斷裂的原因?，F(xiàn)將導(dǎo)致平衡軸斷裂的有關(guān)原因總結(jié)如下：

(一)軸承松曠。所謂平衡軸軸承松曠，引起座孔不正常磨損的常見原因?yàn)榘l(fā)動機(jī)平衡不好，流動軸承運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活，平衡軸兩端座孔同軸度超差，平衡軸軸向游隙過大等。座孔磨損增大后，運(yùn)轉(zhuǎn)平衡軸承受過大的沖擊負(fù)荷，導(dǎo)致平衡軸斷裂。

(二)裝配錯(cuò)誤。在柴油機(jī)拆裝、維修過程中，有時(shí)會將平衡軸裝錯(cuò)，例如裝正時(shí)齒輪時(shí)把正時(shí)記號裝錯(cuò)了。這時(shí)平衡機(jī)警不僅不能起平衡作用，反而會引起更大的振動，從而造成平衡軸的斷裂。

(三)齒輪嚙合不良。平衡軸齒輪和與之嚙合的齒輪中軸線平等度超差，相嚙合的齒輪在傳動過程中發(fā)生卡滯，使平衡軸受到周期性的彎曲應(yīng)力，從而導(dǎo)致平衡軸疲勞斷裂。

曲軸齒輪