クランクシャフトの材質は？

クランクシャフトにかかる応力は非常に複雑で、周期的に変化するガス圧、往復慣性力、トルクの複合作用の下で作用し、膨大な曲げとねじりの交番荷重に耐えます。 同時に細身の高速回転部でもあるため、厳密なダイナミックバランスが求められます。 一定以上の曲げやねじれは許されません。

そのため、クランクシャフトは非常に高品質な素材で作られ、厳格な表面処理プロセスを経る必要があります。 一般に、鍛造には45、40Cr、35Mn2などの中炭素鋼および中炭素合金鋼が使用されます。 近年はダクタイル鋳鉄が多く使われています。

鍛造または鋳造後、クランクシャフトの疲労強度を向上させ、応力集中を解消するために、ジャーナルの表面にショットピーニングを行う必要があり、フィレットに転造処理を施す必要があります。 また、ジャーナルの表面硬度を向上させるために、ジャーナルの表面に高周波焼入れや窒化処理を施し、仕上げ加工する必要があります。

この処理の後、クランクシャフトは曲げやねじれに耐える十分な疲労強度と剛性を持ち、ジャーナルは十分な圧力支持面と耐摩耗性を持ちます。

クランクシャフトには、メインジャーナル、クランク、コネクティングロッドジャーナルを通るオイル通路があります。 この通路から、潤滑システムのメイン オイル通路からの圧油がメイン ジャーナルとコネクティング ロッド ジャーナルに入り、2 つの摩擦ペア、つまりメイン ジャーナルとメイン ベアリング シェル、およびコネクティング ロッド ジャーナルとコネクティング ロッド ベアリング シェルを潤滑します。 .

ただし、これら 2 つの部品に大きな負荷がかかるため、使用中にある程度の摩耗が生じることは避けられません。 潤滑が不十分であるか、エンジンが過負荷になっていると、他のタイプの損傷が発生する可能性があります。