Question

发动机上的曲轴是用什么材料做的？它损坏了可以修复吗？

Answer 1

你知道 汽车 发动机上最昂贵、最精密的单体零部件是什么吗？很多人可能想象不到，它就是发动机曲轴。它是发动机上非常重要的零部件，它可以把活塞的直线运动转化为旋转运动，并将活塞、连杆传来的气体压力转变为转矩向外输出，同时驱动 汽车 的传动系统以及发动机的配气机构和其他辅助装置。

曲轴的受力是极其复杂的，它在周期性变化的气体压力、往复惯性力及其力矩的共同作用下工作，承受巨大的弯曲和扭转交变载荷。同时它还是一个细长的高速旋转件，因此需要严格的动平衡，弯曲和扭曲都不允许超过一定的数值。

因此，曲轴需要使用非常优质的材料制作，并经过严格的表面处理工艺。一般使用45、40Cr、35Mn2等中碳钢和中碳合金钢模锻而成，近年来使用球墨铸铁的也比较多。锻造或铸造成型后，为提高曲轴的疲劳强度，消除应力集中，还需要在轴颈表面进行喷丸处理，圆角处要经滚压处理；为了提高轴颈的表面硬度，还需要在轴颈表面做高频淬火或氮化处理，最后进行精加工。这样处理后的曲轴，具有足够的抗弯曲、抗扭转的疲劳强度和刚度，同时轴颈有足够大的承压表面和耐磨性。

在曲轴上有贯穿主轴颈、曲柄和连杆轴颈的油道，来自润滑系统主油道的压力机油由此进入主轴颈和连杆轴颈之中，以润滑主轴颈与主轴瓦、连杆轴颈与连杆轴瓦这两个摩擦副。但是由于这两个部位受力巨大，所以在使用中必然会有一定程度的磨损；如果润滑不良或者发动机负荷过大，还会出现其它型式的损坏。

曲轴常见损伤形式有轴颈磨损、裂纹、烧蚀、弯曲、扭曲、断裂等。一般来说，对于烧蚀严重、有裂纹或者已经断裂的曲轴来说，是无法修复的，只能报废；对于弯曲或扭曲变形量过大的曲轴来说，我们可以用压力校正的方法来修复；对于磨损过度的曲轴来说，我们可以修磨至规定的修理尺寸，然后选配相应的加大型轴瓦来恢复配合间隙；如果磨损严重的，也可以使用振动堆焊或者电喷涂填补缺陷部位，然后再机加工至规定的修理尺寸。不过这里有特别需要注意的一点是：曲轴修磨后必须重新做氮化处理，否则曲轴有断裂的危险。

但是在实际发动机修理过程中，曲轴一般很少修理，有缺陷就直接更换了。一方面是因为曲轴的修复比较困难，工艺比较复杂，要求的精度高，费用也比较昂贵，无论从经济上还是从技术上来看，都是不合算的；另一方面，现在绝大多数的车型都不提供加大尺寸的修理轴瓦了，曲轴修磨后也找不到与之配合的配件；还有非常重要的一点是，现在具有修复曲轴能力的企业越来越少了，很多省只有省会城市才有这样的加工企业，修一个曲轴还要千里迢迢的往返几次，实在是不值得。所以，现在只有一些极为特殊的发动机，它的零部件难以购买，或者购买周期非常长，这样的曲轴才能不计代价的去修复，更多的就直接报废了。