크랭크축의 성능은 차량 수명에 영향을 미치는 핵심 요소입니까?

크랭크축은 자동차 엔진의 중요한 구성 요소 중 하나이며 일반적인 파손 형태는 굽힘 피로 파손 및 저널 마모입니다. 따라서 크랭크축의 재질은 고강성, 피로강도, 우수한 내마모성이 요구되며 그 성능은 차량의 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 크랭크축은 작동 중에 큰 하중과 지속적으로 변화하는 굽힘 모멘트 및 토크에 노출됩니다. 그럼 크랭크축의 성능이 차량의 수명에 영향을 미치는 핵심 요소인지 살펴보도록 하겠습니다!

크랭크축의 작동 원리

엔진의 주요 하중 지지 구성요소인 크랭크축의 피로 파괴는 금속 피로 파괴(즉, 굽힘 피로 파괴 및 비틀림 피로 파괴) 측면에서 매우 일반적이며 크랭크 암으로 발전합니다. 뒤틀린 균열은 기계 가공이 불량한 오일 구멍과 필렛에서 발생하며 축과 평행하게 발달합니다. 금속 피로 파손은 시간에 따라 주기적으로 변하는 가변 응력의 작용 결과입니다. 크랭크 샤프트 파단의 통계적 분석은 전자가 후자보다 발생 확률이 더 높다는 것을 보여줍니다. 굽힘 피로 균열은 커넥팅 로드의 저널(크랭크 핀)이나 메인 샤프트의 저널 필렛에서 가장 먼저 발생하며 약 80%가 굽힘 피로에 의해 발생합니다.

크랭크축 제조 공정

현재 자동차 엔진 크랭크축용 재료에는 구상흑연주철과 강철의 두 가지 유형이 있습니다. 크랭크 샤프트의 피로 강도, 경도 및 내마모성을 향상시킬 수 있습니다. 구상흑연주철 크랭크샤프트의 비용은 퀜칭 및 템퍼드 스틸 크랭크샤프트의 약 1/3에 불과합니다. 구상흑연주철은 절삭 성능이 우수하고 이상적인 구조적 형태를 얻을 수 있습니다. 스틸 크랭크샤프트와 유사한 다양한 열처리 및 표면 강화 처리를 거치며 미국 90%, 영국 85%, 일본 60%를 차지한다. 또한 독일, 벨기에 및 기타 국가에서도 많은 수를 채택했습니다. 중국에서 연성철 크랭크축을 사용하는 경향이 더 뚜렷하므로 연성철 크랭크축이 국내외에서 널리 사용되었습니다. 통계에 따르면 구상흑연주철로 제작된 자동차 엔진 크랭크축의 비율은 구상흑연주철로 제작된 중소형 디젤엔진 크랭크축의 85% 이상이며, 160kW 이상의 엔진 크랭크축은 대부분 단조강 크랭크축을 사용하고 있다.

크랭크 샤프트 파손의 주요 원인

1) 장기간 사용 후 엔진 오일의 열화, 과부하 및 과부하로 인해 엔진의 장기간 과부하 작동 및 베어링 패드의 연소가 발생했습니다. 엔진 타일이 타서 크랭크축이 심하게 마모되었습니다.

2) 엔진을 수리한 후에도 차량이 마모 기간을 지나지 않았습니다. 즉, 과부하 서스펜션, 엔진의 장기 과부하 작동 및 허용 한계를 초과하는 크랭크축 부하입니다.

3) 크랭크샤프트 유지보수를 위한 표면 용접의 사용은 심각한 엔진 진동을 유발하고 크랭크샤프트의 동력 균형을 방해하며 균형을 점검하지 않아 크랭크샤프트의 과도한 불균형 및 파손을 초래했습니다.

4) 열악한 도로 상황과 차량의 심한 과부하 및 추월로 인해 엔진이 종종 비틀림 진동의 한계 회전 속도 내에 있고 충격 흡수 장치가 고장나서 비틀림 진동 피로 손상 및 크랭크 샤프트의 파손이 발생합니다.

크랭크샤프트 유지보수 시 주의사항

【1】 크랭크샤프트의 유지보수 중에 메인 베어링 쉘 사이와 메인 베어링 쉘 사이, 커넥팅 로드 저널과 커넥팅 로드 베어링 쉘 사이의 간격이 허용 범위 내에 있는지 확인하십시오. 크랙, 구부러짐, 뒤틀림 등의 결함이 있는지 크랭크축을 주의 깊게 검사하고 메인 베어링 쉘과 커넥팅 로드 베어링 쉘의 마모를 점검하십시오.

【2】 크랭크축 균열은 크랭크축 암과 저널 사이의 전이 필렛 또는 저널의 오일 구멍에서 자주 발생합니다.

【3】 크랭크샤프트를 수리 및 조립할 때 플라이휠이 균형 있게 작동하는지 확인하십시오.

【4】 내연기관에서 타일이 타거나 실린더가 부딪히는 등의 중대한 사고가 발생한 후에는 크랭크축을 점검해야 합니다.